Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста - Сейбел Питер

В 1983 году Томпсон и Ричи получили премию Тьюринга «за развитие теории порождающих операционных систем и в особенности за внедрение операционной системы UNIX». Также Томпсон был награжден Национальной медалью за технологии и премией Tsutomu Kanai Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) — оба раза за работу над UNIX.

В этом интервью он рассказал о своей давней любви к электронике, о довольно нетривиальной академической карьере, в ходе которой он еще студентом вел несколько курсов, а также о своих опасениях по поводу современного программирования.

Сейбел: Как вы научились программировать?

Томпсон: Меня всегда завораживала логика, и даже в школе я предпочитал решать арифметические примеры в двоичном исчислении и тому подобное. Мне это просто нравилось.

Сейбел: То есть так вы делали их для себя более интересными?

Томпсон: Нет-нет. Я разработал таким образом алгоритмы для сложения в разных базисах, узнал, что значит перенос, что обозначает каждый столбец и так далее. И у меня было небольшое десятичное арифметическое устройство, вроде счетов[71]. Вместо каждого разряда там был ползунок от нуля до девяти. Вычитать надо было с помощью нижней колонки, а добавлять — с помощью верхней. Берешь стилус и сдвигаешь им ползунок на четыре, например, деления, при переполнении разряда переходя в соседнюю колонку. Позже, основываясь на этом варианте, я сделал двоичное устройство, а потом обобщил его до личного.

Сейбел: Как вы впервые узнали о двоичной арифметике?

Томпсон: В классе, как раз когда я начал этим заниматься, нас познакомили с двоичным счислением.

Сейбел: Вы стали жертвой «новой математики»?

Томпсон: Нет-нет. Я был жертвой плохой математики. Мы переезжали каждый год, я учился в очень, очень плохих школах, а потом в хороших. Так что мне иногда приходилось за год проходить двухлетнюю программу, а потом я год ничего не делал. На математике я просто бездельничал, так что начальное математическое образование у меня просто ужасное. И вот в одном классе как раз рассказывали про двоичную арифметику. Я заинтересовался, расширил ее до любого базиса и стал с ней играть. Вот так все и началось.

Сейбел: И это было еще в школе?

Томпсон: Да, в седьмом классе. Позже, где-то в выпускном классе, я сильно увлекся электроникой — собирал радио, усилители, осцилляторы и терменвоксы. И очень заинтересовался аналоговыми вычислениями. Это и впрямь было потрясающе. Все это время электроника была моей страстью. Я поступил на соответствующий факультет в Беркли и только там на первом курсе впервые увидел настоящие цифровые компьютеры.

Сейбел: В каком году это было?

Томпсон: Я поступил рано, и тогда в году было три семестра. Поступил я в сентябре 1960 года, так что это, видимо, весна или осень 1962-го. У них был аналоговый компьютер, за которым мне нравилось работать. И была еще барабанная вычислительная машина — G15. Была одна учебная лаборатория с ними, и тогда она была всегда открыта. Там мог заниматься любой, но почти никто не хотел, так что всегда было свободно. И главным образом сидел там я один. Я писал на ней собственные программы по масштабированию — собственно, почти все аналоговое вычисление сводится к масштабированию.

Сейбел: В каком смысле «масштабирование»?

Томпсон: Масштабирование времени и амплитуды. Обычно все, что нужно было сделать, — это построить функцию. Вводишь некоторые данные, затем получаешь функцию для этих данных и связываешь результаты. И ни в один момент нельзя забираться слишком высоко, иначе наткнешься на отсечку.

Точно так же измеряешь время: делишь на два частоту в одних случаях или удваиваешь ее в других. И когда так делаешь, меняется и линейное масштабирование. Так что если есть несложная задача, при которой масштабирование не нужно, то аналог — это отличное решение. Но когда появлется масштабирование, все становится очень, очень сложным. И вот я написал цифровые компьютерные программы для масштабирования установок аналогового компьютера. Без вычисления точной формы сигнала считаешь амплитуду и частоту формы сигнала в каждой точке. И таким образом понимаешь, где что-то идет не так и какая операция выполняется в данный момент.

Сейбел: А программы для цифрового компьютера были написаны на ассемблере или на Фортране?

Томпсон: В основном это был ассемблер. Интерпретируемый язык, который там был, оказался очень медленным. Поэтому пришлось перейти на ассемблер, и так я на самом деле узнал, что такое компьютер.

Сейбел: То есть загружаем программу, нажимаем на кнопку «пуск» и уходим. Это работало на перфокартах?

Томпсон: Нет-нет. Это был флексорайтер, то есть нечто вроде телетайпа или бумажной перфоленты. Записываешь на бумажную перфоленту и суешь во флексорайтер.

Сейбел: В этой лаборатории вас учили ассемблеру?

Томпсон: Нет.

Сейбел: Когда вы в следующий раз встретились с программированием?

Томпсон: На той машине G15 был установлен интерпретатор Intercom 501. И группа электроинженеров на нем программировала. У меня был приятель-выпускник, который написал интерпретатор для Intercom на большой машине IBM, предоставляющей лучшие вычислительные возможности во всем кампусе. Я получил листинг этого кода и однажды на каникулах, рождественских или еще каких-то, прочитал и проанализировал его. Я не знал язык, на котором он был написан, — это оказался NELIAC. И написана программа была просто отлично. И по ней я изучал программирование, NELIAC, Intercom и то, как разобраться в чем угодно. Я сидел и читал все каникулы — неделю. Потом я вернулся и стал задавать приятелю вопросы, иногда находя некоторые ошибки. Теперь я знал, как программировать, и добился в этом успехов. Потом я получил свою первую работу как программист.

Я учился, работал в лаборатории и брался за странные подработки. Я был помощником исследователя — должность мелкой сошки для студента, которая помогала написать программу для дипломной работы. И я был ассистентом, вел занятия. Программировал для компьютерного центра. Главным образом в компьютерном центре надо было сидеть в маленькой такой будке и слушать, как люди заходят и говорят: «Я изменил только в одном месте». «Ну, давайте посмотрим, что это за место и что у вас в итоге случилось».

Сейбел: Это помогло вам отточить мастерство отладки или все это было сплошной глупостью?

Томпсон: Отточило отладку только в том отношении, что после этого хорошо начинаешь понимать стандартные ошибки. Человек несколько дней корпел над своей программой, он приходит к тебе, а ты так небрежно ему: «Вот тут!»

Сейбел: По образованию вы электроинженер? По компьютерным наукам в то время еще никого не готовили?

Томпсон: Нет, в то время на всей территории Соединенных Штатов компьютерные науки только зарождались, двумя путями. Теоретически — через математику и практически — через электронику. В Беркли компьютерные науки в то время преподавались в рамках курса по электроинжинирингу. Математика тоже пыталась прорваться, но у них не было такого политического влияния, чтобы соревноваться с умудренными жизнью конкурентами.

Сейбел: Университет Беркли в итоге стал известен прежде всего такими вещами, как Системная лаборатория Беркли, то есть практикой, а не вкладом в теорию.

Томпсон: Именно так. Есть источники зарождения компьютерных наук, например Корнелл, и есть подход Беркли к компьютерным наукам. Сама атмосфера места очень значима. И я провел год в Беркли не потому, что имел какие-то амбиции. Просто мне больше нечего было делать, а это нравилось.

Сейбел: Сразу после учебы?

Томпсон: Да. Честно говоря, я работал в университете и не собирался продолжать обучение, даже не подавал заявку. Это за меня сделал один из преподавателей, который потом и сообщил мне, что я теперь в магистратуре.