Игорь Евгеньевич Кулаков – Программист Сталина (страница 48)
После рассмотрения 8-битной легенды с несколькими тысяч транзисторов «на борту», продолжаю серьёзно:
- Вот следующий уровень абстракций. Язык ассемблера и соответствующие им машинные коды.
Тыкаю пальцем в простейшие и взятые в качестве примера команды:
LD A,B
Делаю рисунки на листочках, разъясняющие материал на экране.
Условные, мнемонические обозначения операций загрузки байта из регистра B в регистр A и, во втором случае - сложение A с B, с записью результата в A. И показываю тот соответствующий данным условным обозначениям машинный код.
Вставляю необходимые слова об имеющемся счётчике, указывающим на адрес в памяти следующих машинных кодов следующей команды процессора. И дополняю упоминанием о шестнадцатиричной системы счисления, жёстко-привычной «настоящим программистам» времён «только ассемблер, только хардкор!».
- То, что я обозначаю как микрокод, это и есть набор базовых команд, потребных, например на то, чтобы выполнилась какая-то операция, являющаяся стандартной, например, та же операция сложения. Т.е. какие-то там внутренние манипуляции типа подключить первый и второй регистры к выходу такому-то АЛУ. АЛУ проводит операцию, пишется результат в первый регистр, что-то ещё типа флагов, обнулений… это очень смутно мне знакомо. Извините, без подробностей. Счастье, что я вообще даже про это знаю! С точки зрения программиста, работавшего в прошлые для меня десятилетия на самом нижнем уровне, про весь этот микрокод он даже не думал, его создавали разработчики самих процессоров и он выполняется внутри того, программист лишь должен записать пару символов машинного кода или команды на ассемблере, который позже будет переведён в машинный код. Резюмируя, вот уровни абстракций: микрокод -› машинный код -› ассемблер. На котором, собственно и создавались тогда прикладные программы. Обозначения ассемблера переводились специальной программой с тем же именем в исполняемый машинный код. Вот таков тот уровень из первых процессоров 70-80-х, который, по счастью, мне знаком потому, что интересовался так называемыми вопросами эмуляции - способа запускать за счёт большего быстродействия более современной техники программы от старых компов абсолютно разных платформ. По причине, как правило связанным с детской ностальгией и любимыми компьютерными игрушками детства. У меня - с того собственно и началось - с отцовских воспоминаний о ВУЗ-е и демонстрации валявшегося в квартирной кладовке его первого личного компьютера из начала 90-х. Как раз на основе такого процессора Z80! Папаня так смачно и завлекательно делился воспоминаниями и рассказывал о тех временах начала всеобщей компьютеризации, что я «подсел на тему» и углубился в неё. Но, в общем, разрыв поколений, всё равно огромен. Я даже не знаю, по какому пути идти - сразу СССР должен заняться реализацией ЭВМ на полупроводниковой базе, после прояснения вопроса с созданием транзисторов. Или на лампах что-то в начале конструировать…
Академик, судя по появившейся на лице понимающей улыбке и некоему радостному оживлению, наконец, вникает, о чём я толковал и причём тут регистры, что такое машинный код и что такое микрокод. Изучение материала учебника было дополнено моими пояснениями и сложилось в более-менее логичную картинку?
Фух, хотя бы в первом приближении, первом человеку тут, в 1940, объяснил. Ну, я старался. Как мог. Главное, что академик - не только из тех, «кто командует», но и из тех кто будет ответственен за появление «советских компов». Продолжаю речь:
- В мое время на уровень ассемблера 99,99% программистов вообще не спускается. Не нужно. Только у кого специфические, редкие потребности и редкие особенные платформы. Медленная скорость разработки и отладки программ на нём, и современные оптимизирующие компиляторы языков программирования так называемого высокого уровня дают прекрасный по быстродействию машинный код. Теперь, Абрам Фёдорович, самое время прыгнуть наверх, в 21-й век.
Разворачиваю временно свёрнутый Лазарус и начинаю толкать речь об зарождении языков программирования, по быстрому съезжая на свой любимый Паскаль. Простите, оставшиеся в 21 веке любители C, C++ и C# и Java! Вас не забуду, но и не упомяну в первых речах. Хотя бы потому, что мои познания в предметах вашего обожания меньше. И предпочтение - иное.
Произношу положенные слова об процедурном программировании и событийной модели. Лишь вкратце упоминаю объектно-ориентированное программирование - ни к чему снова сразу «грузить им» академика. На будущих первых ЭВМ до ООП - световые:-) годы. О той процессорной мощи и объемах памяти, позволяющей играться с тысячами объектов, только мечтать… ну, или глядя на два ПК из 21 века, облизываться:-) В общем, пока структурно-процедурное программирование. Только оно. Причём все начнут в машинных кодах:-)
Машкоды - «наше всё» для будущих первых советских ЭВМ!
Мы рванули в «практикум программирования», а светлый ум академика ухватывал всё на лету. Всё же чувствовалось, что перед мной сидит настоящий учёный, причем из самых сливок научного мира, глубина и скорость его вникания в тему поражала!
Академик Иоффе.
Как выяснилось, потомок уже готовился к использованию компьютеров. Он успел за проведённое в 1940 году время решить одну проблему - ввод данных в ЭВМ. Не имея возможности использовать все высокоскоростные способы будущего, он придумал оригинальную схему с использованием подручных средств.
- Совершенно «дубовая», медленная. Но работающая. - рассказывал он, демонстрируя самодельный, местный штатив с «веб-камерой», которая в будущем позволяла вести связь, видя собеседника из любой тчоки Земли, а здесь была приспособлена для создания электронных фотографий - копий подаваемых страниц с данными.
Потомок придумал и создал программу для «распознавания» этих страниц. А девушка - сержант НКВД, обученная работе с «веб-камерой» и «программой-распознавалкой» уже ловко, у меня на глазах, ввела в компьютер и «распознала» данные с листа.
Товарищ Рожков объяснил алгоритм работы программы, позволяющий преобразовывать отличающиеся, с «точки зрения» компьютера, изображения в «текстовый данные». Намного более компактные и подходящие для последующей обработки.
- Кстати, о данных. Нам пора поговорить о программировании…
Наш разговор, точнее лекция вчерашнего школьника 21 века перед академиком 1940 года была наполнена терминами и жаргонизмами компьютерного века, в которых я понемногу начинал ориентироваться.
И «хард» и «софт» 21 века имели важнейшую, общую особенность - гениальная простота!
Сложнейшая и могучая техника, поражающая своими возможностями может быть собрана даже детьми, подобно механическому набору деталек. Открытая архитектура.
Красивая, ёмкая и передающая суть терминология.
Но как далеко до этого уникального в своей простоте совершенства, даже с обрывками сведений, предоставленных потомком. Хорошо, что хотя бы магистральный путь ясен.
А после, свершив чудный экскурс в историю создания программ зари компьютерной эры, Никита Егорович ввёл меня в курс основных понятий так называемого структурно-процедурного программирования. Красота «языка программирования высокого уровня», роскошное удобство «среды программирования», потрясающая лёгкость создания на ней программ для компьютера. Изящество, мощь и… доступная смышлёным школьникам простота! «Конструирование программ» завораживало своей логичностью. Типы данных, их определение под нужды текущей задачи, безбрежные размеры доступной под задачи памяти, запредельная скорость вычислений.
Товарищ Рожков начал с программы, «забацанной по быстрому», по жаргонному обозначению потомка, рисовавшегося своими, не скрою, впечатлявшими, навыками программирования. Программа за пару-другую секунд «придумывала» свыше тридцати миллионов псевдослучайных чисел, подготавливала и запоминала («сохраняла в файл» по чудной терминологии иных времён) на накопителе в компьютере всех их.
А после пошли иные примеры. Взятые, как признался потомок - «без зазрения совести» из учебников по «Free Pascal и Lazarus».
Типы данных, подходящих для всех случаев жизни, массивы, изящество алгоритмов - циклы, условные переходы, логические конструкции, подпрограммы, функции и процедуры, символьные данные. Я видел создание и работу программ-примеров. Транспонирование матриц, в том числе и очень больших, алгоритмы работы с ними. Сортировка и поиск в массивах. Добрались под вечер даже до решения дифференциального уравнения методом Рунге-Кутты.
Вот тут-то, я наконец, понял то, что ранее теоретически пытался донести до меня потомок. Осознал легкость реализации и будущее использование таких возможностей компьютеров. Ну что такое программка из десятка-другого или даже сотни-другой строчек? А какие результаты оно может принести! И уже на ходу прикидывал все первоочередные задачи, которые могут быть решены с помощью вычислительных мощностей компьютеров будущего…
Я высказал потомку своё восхищение:
- Какая гибкость! Поразился возможностям! Удивили сегодня вы меня ещё больше.
- До этой гибкости и той элементной базы, на которой возможны все эти красоты - вздохнул Никита Егорович - пара десятилетий, скорей всего. Хотелось бы, чтобы быстрее. Не доживут эти компьютеры до 1960-го. Не дотянут!