Текст книги "Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста"
Автор книги: Питер Сейбел
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 41 страниц) [доступный отрывок для чтения: 15 страниц]
Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста
Амелии
Об авторе
Питер Сейбел – писатель-программист или программист-писатель. Получив высшее филологическое образование и какое-то время проработав журналистом, пленился Сетью. В начале 1990-х программировал на Perl для журнала «Mother Jones» и портала Organic Online. Участвовал в революции Java как сотрудник WebLogic, позже преподавал программирование на Java на заочных курсах при Калифорнийском университете Беркли. В 2003 году оставил работу архитектора транзакционной системы сообщений, основанной на Java, планируя за год освоить язык Лисп. Вместо этого два года писал книгу «Practical Common Lisp» (Common Lisp на практике), получившую премию Jolt Productivity Award. С тех пор работает «главной обезьяной» Gigamonkeys Consulting: учится учить, заниматься тай-цзи и быть отцом. Проживает в Беркли (Калифорния) с женой Лили, дочерью Амелией и собакой Мелани.
Благодарности
Прежде всего я хотел бы поблагодарить всех своих собеседников, которые любезно согласились потратить свое время и без которых эта книга была бы просто брошюркой с вопросами без ответов. Кроме того, я благодарен Джо Армстронгу и Берни Козеллу и их семьям за то, что предложили мне остановиться у них в Стокгольме и Виргинии. Еще одна особая благодарность – Питеру Норвигу и Джейми Завински, которые не только наговорили собственные интервью на мой диктофон, но и помогли мне связаться с другими будущими героями этих интервью.
Пока я путешествовал по всему свету, проводя интервью, меня приютили еще несколько семей: благодарю за гостеприимство Дэна Уэйнреба и Черил Моро (Бостон), Гарета и Эмму Маккоуэнов (Кембридж, Англия), а также моих родителей, которые предоставили мне отличный плацдарм для действий в Нью-Йорке. Кристофер Родс помог мне заполнить паузу между интервью экскурсией по Кембриджскому университету; благодаря ему и Дэйву Фоксу тот вечер закончился обедом и походом по кембриджским пабам.
Дэн Уэйнреб не только приютил меня в Бостоне, но и был самым усердным рецензентом на протяжении всей работы над этой книгой с той самой поры, когда я только выбирал потенциальных собеседников. Зак Бин, Люк Горри, Дэйв Уолден и моя мама тоже читали рукопись и своевременно меня подбадривали. Зак к тому же – что для моих книг уже традиция – является автором некоторых слов на обложке, на этот раз подзаголовка книги. Алан Кэй внес замечательное предложение включить Дэна Ингаллса и Питера Дойча. Скотт Фальман рассказал мне много полезного о начале карьеры Джейми Завински, а Дэйв Уолден прислал материалы по истории корпорации BBN Technologies, чтобы я смог подготовиться к интервью с Берни Козеллом. Если же я кого-то забыл, примите мою благодарность и вместе с нею извинения.
Спасибо издательству Apress, особенно Гари Корнеллу, который и предложил написать эту книгу, Джону Вакка и Майклу Бэнксу за их предложения, а также моему редактору Кэндейс Инглиш, которая исправила бесчисленные ошибки.
Наконец, самые искренние слова благодарности моей семье – и большой, и малой. Обе мои мамы – родная и теща – приходили присмотреть за ребенком, чтобы я мог еще немного поработать; мои родители на неделю приютили моих жену и малышку, позволив мне сделать последний мощный рывок. И главная благодарность – жене и дочери. Лили и Амелия, хотя иногда мне требуется некоторое время на работу, без вас, девочки, она не имела бы смысла. Я люблю вас.
Введение
Если не считать работу, проделанную Адой Лавлейс – аристократкой XIX века, которая придумала программы для так и не законченной «Аналитической машины» Чарльза Бэббиджа, – компьютерное программирование как область человеческой деятельности появилось совсем недавно: Конрад Цузе представил свой электромеханический компьютер Z3, первую работающую вычислительную машину общего назначения, в 1941 году, всего 68 лет назад. И всего 64 года прошло с тех пор, как шесть женщин – Кей Антонелли, Джин Бартик, Бетти Холбертон, Мартин Мельцер, Фрэнсис Спенс и Рут Тейтельбаум, – служивших в американских «вычислительных войсках» и составлявших вручную баллистические таблицы, были привлечены к созданию программ для ЭНИАК – первого электронного цифрового компьютера общего назначения. Среди ныне живущих многие – старшие представители поколения «бэби-бума»[1]1
Поколение «бэби-бума» (Baby Boom Generation) – жители Соединенных Штатов, рожденные в 1945-1964 гг. Окончание Второй мировой войны ознаменовалось ростом рождаемости, в результате чего на свет появилось почти 80 млн человек. – Прим. науч.ред.
[Закрыть] и все родители «бэби-бумеров» – увидели свет, когда в мире не было ни одного программиста.
Теперь, разумеется, все иначе. Программисты заполонили все вокруг. Согласно данным американского Бюро трудовой занятости, в 2008 году в США примерно один из каждых 106 работников – всего более 1,25 млн человек – был разработчиком программного обеспечения или инженером-программистом. Это не считая профессиональных программистов за пределами США, студентов и программистов-любителей, а также тех, кто официально занимается чем-то другим, но тратит сколько-то времени – порой даже много времени – на то, чтобы подчинить компьютер своей воле.
И хотя написанием программ занимались и занимаются миллионы человек, хотя миллиарды, даже триллионы строк кода уже написаны, кажется, будто само понятие «программист» непрерывно уточняется с течением времени. Все еще идут споры о том, к какой области относится программирование – к математике или к инженерной деятельности. Ремесло, искусство или наука? Конечно же, идут споры, зачастую ожесточенные, по поводу лучших способов программирования: Интернет полон сообщений в блогах и форумах, посвященных тому или иному способу написания кода. Книжные магазины набиты книгами о новых языках программирования, новых методах, новых попытках осмыслить задачи программирования.
Эта книга предлагает читателю нестандартный подход к понятию программирования. Она следует традиции, заложенной журналом «Paris Review», когда-то пославшим двух преподавателей проинтервьюировать романиста Э. М. Форстера; впоследствии все подобные интервью были объединены в сборник «Writers at Work» (Писатели за работой).
Я беседовал с пятнадцатью в полной мере состоявшимися программистами, имеющими большой опыт работы: с такими гениями кода, как Кен Томпсон, создатель операционной системы UNIX, и Берни Козелл, участник первой реализации сети ARPANET; с программистами, сочетающими выдающиеся академические заслуги с невероятными практическими навыками, – Дональдом Кнутом, Гаем Стилом и Саймоном Пейтон-Джонсом; промышленными исследователями – Фрэн Аллен из IBM, Джо Армстронгом из Ericsson, Питером Норвигом из Google; с выпускниками научно-исследовательского центра Xerox PARC Дэном Ингаллсом и Л. Питером Дойчем; с разработчиками ранних версий Netscape Джейми Завински и Бренданом Айком; с участниками проектирования и реализации языков программирования, применяемых сегодня для построения веб-приложений, – тем же Айком, Дугласом Крокфордом и Джошуа Блохом; и наконец с Брэдом Фицпатриком, создателем Живого Журнала (Live Journal) и одним из способнейших программистов эпохи Интернета.
Я расспрашивал каждого из них о программировании: как они научились этому, что открыли, создавая программы, и что думают о будущем программирования. В частности, я старался направить разговор на темы, вечно актуальные для программистов: как нужно проектировать программное обеспечение? как выбор языка программирования влияет на продуктивность и позволяет избегать ошибок? можно ли облегчить выявление труднонаходимых ошибок?
Поскольку однозначные решения всех этих проблем пока не найдены, неудивительно, что ответы оказались довольно разными. Джейми Завински и Дэн Ингаллс подчеркивали важность запуска кода сразу после его написания, а Джошуа Блох говорил о проектировании API и тестов, помогающих кодировать до этапа реализации. Что касается Дональда Кнута, то он поведал, что сделал эскиз полной версии системы компьютерной верстки ТеХ еще до того, как написал первую строку кода. А вот разные мнения относительно языка Си. Фрэн Аллен считает, что язык Си – причина снижения интереса к компьютерным наукам в последние два десятилетия, а Берни Козелл называет Си «самой большой угрозой для безопасности современных компьютеров». В то же время Кен Томпсон утверждает, что угрозы для безопасности создают сами программисты, а не языки, а Дональд Кнут считает указатели в Си «одним из самых потрясающих усовершенствований в нотации», виденных им. Некоторые из моих собеседников высмеивали утверждение, будто формальные доказательства корректности помогают улучшить качество программ, но Гай Стил прекрасно проиллюстрировал их силу и в то же время ограниченность возможностей.
Кое с чем, однако, согласны все. Так, почти каждый настаивает на важности написания хорошо читаемого кода; большинство считают самыми трудноуловимыми ошибки в коде с параллельными вычислениями; никто не думает, что все проблемы программирования решены, – многие все еще ищут новые пути к разработке программного обеспечения с помощью автоматического анализа кода, улучшения организации совместной работы программистов или путем использования (или создания) более эффективных языков программирования. Однако практически все согласны, что вездесущие многоядерные процессоры серьезно повлияют на процесс разработки программ.
Эти разговоры отражают состояние данной области на определенном этапе, и, конечно, отдельные вопросы, затронутые в книге, с течением времени станут представлять лишь исторический интерес. Но даже в такой молодой области, как программирование, история сможет многому нас научить. Кроме того, думаю, все поднятые в книге темы раскрывают глубинный смысл того, что же такое разработка программного обеспечения, как мы можем лучше создавать его и что будет полезно программисту сегодня и через несколько поколений.
В заключение о названии книги: мы назвали ее «Кодеры за работой» по аналогии с уже упомянутой серией «Писатели за работой» журнала «Paris Review» и книгой «Founders at Work» (Учредители за работой) издательства Apress, которая применяет к основанию технологической компании примерно тот же подход, какой эта книга пытается применить к компьютерному программированию.
Я пониманию, что «кодирование» – лишь часть более широкого понятия «программирование». И всегда верил, что нельзя быть хорошим кодером, не являясь при этом хорошим программистом, или быть хорошим программистом, не являясь хорошим проектировщиком, общительным и думающим человеком. Разумеется, на страницах книги поднимаются все эти, а также многие другие вопросы. Не сомневаюсь, что обсуждения, которые вы собираетесь прочитать, прекрасно это отражают. Приятного чтения!
1. Джейми Завински
Лисп-хакер[2]2
Хакер – ИТ-специалист высшей квалификации, в совершенстве изучивший работу компьютерных систем и ПО. Хакерами часто называют взломщиков программ, что в общем случае неверно. – Прим. науч. ред.
[Закрыть], один из первых разработчиков Netscape и владелец ночного клуба, Джейми Завински (Jamie Zawinski, JWZ) принадлежит к той избранной группе хакеров, которых узнают как по настоящим именам, так и по трехбуквенным инициалам.
Завински начал программировать еще подростком – поступил в лабораторию искусственного интеллекта при университете Карнеги-Меллона в качестве программиста на языке Лисп. Пробыв в колледже ровно столько, чтобы его возненавидеть, он около десяти лет проработал в мире Лиспа и искусственного интеллекта, удивительным образом погрузившись в умирающую хакерскую субкультуру, пока другие программисты, его сверстники, вырастали на микрокомпьютерах.
Он работал в Калифорнийском университете в Беркли с Питером Норвигом, который описал его как «одного из лучших программистов, которых он когда-либо нанимал», а затем в Лисп-компании Lucid, где участвовал в разработке редактора Lucid Emacs, позже переименованного в XEmacs, которая в итоге пришла к большому расколу проекта Emacs – одному из самых известных в истории свободного ПО.
В 1994 году он наконец покинул компанию Lucid и мир Лиспа и перешел в Netscape, где стал одним из первых разработчиков UNIX-версии браузера Netscape Navigator, а позже – почтового клиента Netscape.
В 1998 году Завински, как и Брендан Айк, стал одним из основателей mozilla.org – организации, которая занималась переводом браузера Netscape в проект с открытым исходным кодом. Однако год спустя, разочарованный в отсутствии прогресса на пути к выпуску продукта, он покинул проект и приобрел ночной клуб DNA Lounge в Сан-Франциско, которым владеет до сих пор. В настоящее время Завински отдает все свои силы борьбе с Калифорнийским управлением по контролю за потреблением алкоголя, рассчитывая превратить клуб в место встречи любителей живой музыки всех возрастов.
В этом интервью мы среди прочего говорим о том, почему C++ – отвратительный язык программирования, о радости оттого, что миллионы людей используют созданные тобой программы, а также о том, как важно «пинать» подающих надежды программистов.
Сейбел: Как вы научились программировать?
Завински: О, это было так давно, что я едва помню. Впервые я использовал компьютер для программирования, наверное, в восьмом классе. У нас было несколько компьютеров TRS-80, и мы дурачились с Бейсиком. По-моему, это вообще были внеклассные занятия. Помнится, невозможно было даже сохранять программы, так что мы просто вводили те, что печатались в журналах и так далее. Затем я прочел стопку книг. Помню, я читал книги по языкам, которые не мог использовать на наших компьютерах, и писал на бумаге программы на языках, о которых только прочитал.
Сейбел: Что это были за языки?
Завински: Один из них – APL. Я прочел статью про него и подумал, что это классный язык.
Сейбел: Ну да, не нужно иметь навороченную клавиатуру.[3]3
Язык программирования APL отличается очень короткой нотацией (большинство операций обозначаются одним-двумя символами), что делает программы крайне непонятными для чтения, но достаточно простыми для записи. – Прим. науч. ред.
[Закрыть] А в старших классах были компьютерные уроки?
Завински: В старших классах мы изучали Фортран. И все.
Сейбел: Как же вы пришли к Лиспу?
Завински: Я читал много фантастики. Мне казалось, что искусственный интеллект – это действительно классно, что компьютеры скоро покорят мир. И я решил почитать что-нибудь еще на эту тему. У меня в старших классах был приятель, Дэн Зигмонд, мы обменивались книгами и поэтому оба выучили Лисп. Однажды он пошел на встречу группы пользователей компьютеров Apple в Университете Карнеги-Мел-лон – там можно было просто обменяться программами, и Дэн надеялся добыть кое-что бесплатно. Он разговорился с каким-то студентом колледжа, и тот сказал: «Ого, пятнадцатилетний парень, который знает Лисп, – это фантастика. Спроси Скотта Фальмана насчет работы». Дэн так и поступил. Фальман взял его на работу. Тогда Дэн сказал: «Возьмите и моего друга», – то есть меня. Так что в итоге мы оба оказались у Фальмана. Думаю, он размышлял примерно так: «Раз уж эти школьники интересуются такими штуками, не будет большого вреда, если они поболтаются в лаборатории». Нам поручили самую простую грязную работу – надо было что-то перекомпилировать, когда выходила новая версия компилятора, и попробуй пойми, как это делается. Просто жуть. Представьте: двое ребят-школьников, а вокруг аспиранты занимаются языками программирования и искусственным интеллектом.
Сейбел: Значит, запустить программу на Лиспе вам впервые удалось в Карнеги-Меллоне?
Завински: Пожалуй, да. Какое-то время мы дурачились с языком XLISP, который использовался на Маках. Хотя, думаю, это было позже. Я там по-настоящему научился программировать (на рабочих станциях PERQ, установленных для проекта Spice) на языке Spice Lisp, который затем стал языком CMU Common Lisp. Странное это было место. Мы узнавали, что такое разработка программного обеспечения, на ежедневных собраниях – просто слушали и все. Но встречались и действительно забавные персонажи, например парень, который был кем-то вроде нашего менеджера – присматривал за нами. Звали его Скеф Хоу-ли – этакий белобрысый детина довольно дикого вида. Выглядел просто устрашающе. Говорил он мало. Сколько раз, бывало, сижу я в своем отсеке – работаю, что-то делаю, пишу программу на Лиспе. И тут, шаркая, подходит босой Скеф с кружкой пива и становится позади меня. Я ему: «Привет», – а он в ответ буркнет что-то или вообще промолчит. Просто стоит и смотрит, как я жму на клавиши. Я что-то делаю, и тут он вдруг: «Пффф, ошибка», – и уходит. А я остаюсь в полном недоумении. Такой дзэнский подход: учитель стукнул меня палкой – значит, надо помедитировать.
Сейбел: Я связался по электронной почте с Фальманом, и он написал, что вы были талантливы и быстро всему учились. Но он также припомнил вашу недисциплинированность. «Мы потихоньку пытались научить его работать в команде, научить писать такой код, чтобы вы или кто угодно еще мог его понять и через месяц». Вы помните эти уроки?
Завински: Не помню, чтобы я учился чему-то такому. Конечно, очень важно писать код, к которому потом сможешь вернуться. Но мне сейчас 39, а тогда было 15, и кое-что уже забылось.
Сейбел: В каком году это началось?
Завински: В 1984 или 1985. Думаю, летом, когда я из 10 класса перешел в 11. Занятия в школе заканчивались часа в четыре или около того, я отправлялся туда и оставался там до восьми-девяти вечера, хотя и не каждый день. Так или иначе, я проводил там немало времени.
Сейбел: И после школы вы ненадолго пришли в Университет Карнеги-Меллона?
Завински: Да. Дело в том, что я ненавидел учиться в старших классах. Это было самое жуткое время в моей жизни. И перед выпуском я спросил Фальмана, не возьмет ли он меня на полный день. Он ответил: «Нет, но у меня есть друзья, которые начинают новое дело. Поговори с ними». Это была фирма Expert Technologies (ETI). Кажется, Фальман был в деле. Они разрабатывали систему автоматической пагинации «желтых страниц» на Лисп, и я уже знал там кое-кого, кто работал с Фальманом. Они взяли меня, и все было хорошо, но через год я запаниковал: «Господи, я же устроился на эти две работы совершенно случайно, такое больше не повторится. Что будет, когда я уйду отсюда?» Без диплома колледжа мне светил разве что Макдональдс. Значит, надо было добывать диплом.
План был такой: я работаю на полставки в ETI, а остальное время учусь, тоже в половинном режиме. На деле же вышло, что работать и учиться пришлось по полной. Так продолжалось недель шесть, может, даже девять. Знаю только, что успел пропустить выбор курсов на семестр, так что деньги было уже не вернуть. Но не успел получить какие-нибудь оценки. В общем, учусь я или нет, непонятно.
Это было ужасно. В школе тебе говорят: мол, у нас тут один отстой и тесты, но в колледже все будет лучше. Поступаешь в колледж, и первый год там все то же самое. И тебе говорят: в магистратуре будет лучше. Все тот же отстой, только в другом месте – не для меня. Вставать в восемь, зубрить. Мне не разрешили пропустить курс «Введение в вычислительную технику», где объясняли, как пользоваться мышью. «Я полтора года работаю в этом университете, – говорил я, – и знаю, как пользоваться мышью». «Нет, мы не можем позволить вам, – отвечали мне. – У нас такой порядок». И все в таком же духе. Я не выдержал и бросил колледж. И рад, что сделал это.
Потом я работал в ETI года четыре или около того, пока компания не стала разваливаться. Мы работали на Лисп-машинах[4]4
Речь о компьютерах, аппаратно оптимизированных для выполнения приложений на Лиспе, в отличие от обычных компьютеров, оптимизированных для ассемблерного кода. Такие компьютеры широко применялись для исследования задачи искусственного интеллекта, поскольку компьютеры общего назначения с ними просто не справлялись. См. en.wikipedia.org/wiki/Lisp_machine. – Прим. науч. ред.
[Закрыть] серии TI Explorer, и я – кроме того, что работал над экспертными системами, – тратил массу времени на возню с пользовательским интерфейсом и на понимание того, как они вообще работают, сверху донизу. Я любил их, любил копаться в операционной системе и понемногу осознавать, как это все устроено.
Я написал кучу кода и разместил в нескольких группах новостей объявление о том, что ищу работу, предлагая при этом взглянуть на фрагмент моего кода. Питер Норвиг увидел его и назначил мне собеседование. Моя тогдашняя подружка переехала сюда, в Калифорнию, чтобы учиться в Университете Беркли, и я переехал вместе с ней.
Сейбел: Норвиг тогда был в Беркли?
Завински: Да. Это была очень странная работа. Там был целый выводок практикантов, которые исследовали понимание людьми естественных языков: это были лингвисты по образованию, которые слегка занимались программированием. И нужен был тот, кто собрал бы написанные ими куски и обрывки кода и сляпал бы из них что-то работающее.
Это было невероятно трудно, потому что у меня не хватало подготовки, чтобы понять, что, черт возьми, они там делают. То и дело получалось так: я остолбенело смотрю на что-то и не знаю, что это значит и в каком направлении двигаться, что читать, чтобы понять это. И я спросил Питера. Он внимательно выслушал меня и сказал: «В общем ясно, что пока это для тебя непонятно. Во вторник сядем, и я тебе все объясню». Значит, делать мне было пока нечего. Я углубился в работу с оконными системами, скринсейверами и другими штуками, связанными с пользовательским интерфейсом, которыми раньше занимался для забавы.
После шести-семи месяцев я почувствовал, что трачу свое время впустую. Я не делал для них ничего серьезного, это было похоже на каникулы. Позже не раз, действительно много работая, я оглядывался и спрашивал себя: «Зачем ты оставил эту работу, похожую на каникулы? Что тебе не нравилось? Тебе платили за разработку скринсейверов!»
В конце концов я устроился в компанию Lucid – одну из двух оставшихся Лисп-компаний. По-настоящему меня заставило уволиться чувство, что в Беркли я ничего не достигну. Вокруг меня были сплошь лингвисты, кое с кем я до сих пор дружу, они хорошие ребята – но не программисты. Абстрактные понятия им намного интереснее решения реальных задач. Я хотел делать что-то такое, чтобы можно было ткнуть пальцем и сказать: «Смотри, какую классную штуку я сделал».
Сейбел: Именно работая в Lucid, вы начали заниматься графическим редактором XEmacs. А когда вы туда пришли, вы что-нибудь писали на Лиспе?
Завински: Да, в одном из первых проектов, над которым я работал. Я, правда, не помню, что это был за компьютер, но это точно был 16-про-цессорный компьютер с поддержкой параллельных вычислений, на котором мы использовали собственную реализацию языка Common Lisp[5]5
Речь идет о коммерческой реализации языка Common Lisp компании Lucid, получившей название Lucid Common Lisp. Позднее права перепродавались от одной компании к другой, пока не перешли к компании Lisp Works, которая и продает эту реализацию под маркой Lucid Common Lisp. – Прим. науч. ред.
[Закрыть] с управляющими структурами, позволяющими распараллеливать задачи на разные процессоры.
Я немного поработал над задачей уменьшения накладных расходов при создании потоков, чтобы, например, выгоды от применения параллельного вычисления чисел Фибоначчи не сводились на нет накладными расходами создания стека для каждого потока. Мне это действительно нравилось. Я впервые имел дело с таким замысловатым компьютером.
А до этого я поднимал Лисп на новых типах машин. Обычно это означало, что кто-то уже написал компилятор под новую архитектуру железа и скомпилировал загрузчик Лиспа. Затем я брал бинарный, вроде бы работающий код и расшифровывал формат загрузчика новой машины, чтобы затем написать небольшую программу на Си, которая бы загрузила бинарные файлы на страницу памяти, сделала ее исполняемой и передала ей управление. После чего, вполне возможно, вы получали командную строку Лиспа и могли вручную загружать другие программы.
Из-за отсутствия нормальной документации этот процесс для каждой новой архитектуры был непростым делом. Приходилось компилировать код на Си, а затем просматривать и редактировать его в Emacs байт за байтом. Давайте-ка посмотрим, что же произойдет, если вот этот бит установить в ноль... Рухнет или нет?
Сейбел: Когда вы говорите, что не было нормальной документации, это значит, что документация была неточной или что ее не было вовсе?
Завински: Нет, документация была, но зачастую она не отвечала действительности. Возможно, ошибка вкралась несколькими версиями раньше – кто знает? Но в определенный момент ты изменяешь этот бит, и машина уже не воспринимает твою программу как исполняемый модуль, и тебе приходится выяснять, что же произошло.
Сейбел: Ну, такое случается сплошь и рядом, начиная от низкоуровневого системного программирования и заканчивая высокоуровневым API, когда всё начинает работать совсем не так, как ты ожидаешь, или не так, как написано в документации. Как вы справлялись с этим?
Завински: Да просто начинаешь ожидать этого. Чем раньше поймешь, что сбился с пути, тем раньше сможешь выяснить, где именно. Лично я пытался создать исполняемый файл. Я знал, что компилятор Си может создавать исполняемые файлы. Поэтому алгоритм работы был такой: берешь хороший исполняемый файл и начинаешь его ковырять, пока он не превратится в плохой. Это основной механизм обратной разработки (reverse engineering).
Думаю, именно в компании Lucid я исправил самый сложный компьютерный баг. Я дошел до момента выполнения исполняемого файла, когда тот пытался загрузить интерпретатор Лиспа, но после выполнения 500 инструкций процесс загрузки падал. Тогда я начал выполнять процесс загрузки пошагово, чтобы выяснить, где же он падает. Хотя это было бессмысленно, создавалось впечатление, что процесс падал каждый раз в другом месте. Я стал исследовать ассемблерный код компьютерной архитектуры, о которой имел лишь смутное представление. Наконец до меня дошло. «Господи, при пошаговом выполнении он делает что-то не то. Возможно проблема связана с временными задержками». В итоге я понял, что происходило: дело в том, что это была одна из первых машин с упреждающим исполнением команд[6]6
Упреждающее исполнение команд (Speculative Execution), или исполнение команд по предположению, – это совокупность методов, позволяющая ЦП с конвейерной архитектурой обрабатывать команды без уверенности в том, что они реально будут исполняться в программе (например, в случае условного перехода). Если предположение оказывается верным, то исполнение команд продолжается и выигрывается время, а если нет (misspeculation), результаты упреждающего исполнения аннулируются. – Прим. науч.ред.
[Закрыть]. В этом случае выполнялись обе ветви кода[7]7
Теоретически, при наличии условия, должна выполняться только одна ветвь программы, но благодаря упреждающему исполнению команд выполнялись обе ветви, хотя результаты одной из них затем отбрасывались. -Прим. науч. ред.
[Закрыть]. Но GDB[8]8
GDB (GNU Project Debugger) – переносимый отладчик проекта GNU, который работает на многих UNIX-подобных системах и умеет выполнять отладку многих языков программирования, включая Си, C++ и Фортран. -Прим. науч. ред.
[Закрыть] при пошаговой отладке выполнял только одну из ветвей. Так что баг был в GDB.
Сейбел: Здорово.
Завински: Точно. Но это меня подкосило. «Господи! Мне придется отлаживать GDB, который я первый раз вижу». Чтобы обойти ошибку отладчика, нужно остановить выполнение процесса перед инструкцией ветвления, задать точки останова в обеих ветвях и продолжить выполнение. Именно таким способом мне удалось воспроизвести ситуацию и понять, что же происходит на самом деле. Затем я потратил около недели на исправление GDB, но так и не смог понять, в чем же дело. Я предполагал, что из-за проблем с одним из регистров отладчик считал, что всегда выполняется одна из ветвей условия или что-то в этом роде. Поэтому я изменил команду пошагового выполнения инструкций, чтобы определить, когда оно дойдет до инструкции ветвления, и там сказать: «Стоп, это не делай». Теперь я мог просто пошагово выполнять программу. Выполнение в конце концов останавливалось, я вручную задавал точку останова и продолжал выполнение. Когда что-то отлаживаешь, понимая, что не только путь выбран неверный, так еще и инструмент никуда не годится, – что может быть хуже.
Разработка систем на Лиспе была особенно запутанной, поскольку GDB был совершенно неприменим к Лисп-коду, который не содержал никакой отладочной информации. Причина была в том, что интерпретатор Лиспа был разработан с помощью компилятора, о котором GDB не имел ни малейшего понятия. Думаю, для некоторых платформ создавались стековые фреймы, которых отладчик GDB просто не понимал. На этом этапе GDB был способен лишь на пошаговый прогон ассемблерного кода. Поэтому мы хотели избавиться от него как можно скорее.
Сейбел: А потом у вас появился отладчик Лиспа, и вы оказались во всеоружии.
Завински: Ага.
Сейбел: И примерно в то же время компания Lucid сменила курс, решив создавать интегрированную среду разработки для C++.
Завински: Это началось еще до меня: когда я пришел туда, интегрированная среда разработки уже создавалась. Люди начали переходить с Лиспа на Energize – так называлась эта среда разработки. Это был отличный продукт, но он появился на два-три года раньше, чем нужно. Никто – по крайней мере, никто среди пользователей UNIX – не думал, что им вообще это нужно. Сейчас все используют такие возможности, но тогда мы тратили кучу времени, объясняя, почему эта штука лучше, чем vi[9]9
vi (сокр. от visual) – серия текстовых редакторов операционных систем семейства UNIX, которые применялись совместно с компиляторами GCC для разработки ПО. – Прим. науч. ред.
[Закрыть] и GCC. Еще я делал кое-что для Emacs. Кажется, тогда я уже переписал компилятор байт-кода[10]10
В зависимости от реализации некоторые компиляторы могут преобразовывать исходный текст на языке ЛИСП сразу же в машинный код (native code), а некоторые вначале компилируют исходный код в промежуточный (байт-код), который уже затем интерпретируется в машинный код конкретной машины. Для Emacs были реализованы компилятор и интерпретатор. – Прим. науч. ред.
[Закрыть]. Зачем мне это было нужно? Правильно, потому что я делал что-то вроде адресной книги.
Сейбел: Базу данных для Большого Брата?
Завински: Ага. Но работала она ужасно медленно. Я стал выяснять, почему, и понял, что компилятор ни к черту не годится. Я переписал компилятор, что и привело к моей первой ссоре с непримиримым Стеллменом. Тогда я много чего узнал о Emacs.
Сейбел: А изменения в компиляторе коснулись формата байт-кода или только процесса компиляции?
Завински: Я сделал несколько изменений: внес исправления в интерпретатор байт-кода, написанного на Си, а также добавил несколько новых инструкций для повышения производительности. Но компилятор мог быть сконфигурирован, чтобы генерировать байт-код в старом формате или использовать преимущества нового.
Так вот, я написал новый компилятор, а Стеллмен заявил: «Не вижу необходимости в этих изменениях». А я ему в ответ: «Да что вы? Теперь генерируется более быстрый код». А он: «О'кей, тогда пришли мне все изменения исходников и объясни каждую измененную строку». Тогда я ответил: «Нет, я не буду этого делать. Я полностью переписал старый компилятор, потому что он был дерьмовым». Это ему не понравилось. Мой компилятор был добавлен только потому, что я выпустил его, тысячи людей начали им пользоваться, компилятор им понравился, и они надоедали Стеллмену два года. Вот он и добавил мой компилятор, чтобы его больше не доставали.
Сейбел: Вы подписали передачу авторских прав на этот компилятор компании Free Software Foundation?
Завински: Да, я сделал это сразу же. По-моему, это было первое, о чем говорилось в том электронном письме. Там было что-то вроде: «Пришли мне изменения и подпиши это». Я подписал и сказал: «Остальное я выполнить не могу. Я не могу прислать вам изменения. Это просто смешно. Тут все описано, взгляните сами». Вряд ли он смотрел на это хоть раз.
Толкуют, будто были какие-то судебные разборки между Lucid и FSF. Это полная ерунда. Мы подписывали бумаги о передаче авторских прав на все, что делали для FSF. Им было зачем-то нужно утверждать, будто мы делали это не всегда. Бывало, мы подписывали одни и те же бумаги несколько раз, потому что они говорили, будто потеряли их. Кажется, подобная шумиха была с подписыванием бумаг по XEmacs, но это было позже, когда я уже ушел.
Сейбел: Итак, вы начали с Лиспа, но явно не зациклились на нем на всю жизнь. Что было потом?
Завински: Следующим языком, на котором я создавал что-то серьезное, был Си. Казалось, будто вернулись времена программирования на ассемблере под Apple II: это был ассемблер PDP-11, который считал себя настоящим языком. Программирование на Си, как вы наверное знаете, малоприятное занятие, поэтому я старался как можно дольше держаться подальше от всего этого. А C++ – просто гадость. С ним все не так. Так что я старался как можно дольше держаться от него подальше и в Netscape писал на Си. Это было просто – ведь мы были нацелены на небольшие компьютеры, на которых нельзя было нормально использовать программы на C++, потому что код распухал до безумия, как только были задействованы библиотеки. И потом компиляторы для C++ постоянно менялись, что приводило к массе проблем с несовместимостью. Поэтому мы с самого начала выбрали для себя ANSI С, и он хорошо служил нам. После всего этого Java отчасти воспринимался как возврат к Лиспу – в том смысле, что этот язык не лезет из кожи вон, желая отпугнуть вас. Им удобно пользоваться.
