软海拾贝之点滴
知识似大海,科学是发现。我喜欢大海的辽阔,爱看海浪之奔腾。阵阵海浪冲刷着沙滩,来时潮涌,退时留下各种奇异的贝壳,那样清新,那样“鲜活而有灵气”,好像有很多秘密等待你去探索。
1969年12月,国务院向北京大学下达了研制每秒百万次集成电路大型计算机——150机的任务,这在被西方封锁的环境下是一项艰巨而又困难的事,但也是一个自力更生、自主创新的好机会,我有幸被选参加了这个项目。我先被分配参与指令系统设计,并编写指令系统文本。写文本涉及上百条指令,是一项十分精细、烦琐的工作。我在反复修改中设计出一版、二版、三版,直至最后定稿,在朗润园九公寓201-1室中,不知熬过了多少不眠之夜。写出了指令文本后,我又被任命为操作系统组组长,负责150机多道运行操作系统的研制。组中有青年教师,还有来自不同专业的留校学生,以及工厂和用户单位派出的人员。他们都没有见过计算机,也不知什么是操作系统,在无资料更无经验的情况下,我们硬是凭着为党争光、为国争气的一腔爱国热情,凭着掌握的基础知识,探索、创新,经过一年多的艰苦奋战,终于设计出150机整套操作系统软件。
此时,150机的硬件尚未调试完成,为了争取时间,我们和编译系统组一起,奔赴大庆油田,在大庆油田的108乙机上编写了一套仿真150机指令系统的程序,模拟150机的硬件,并在模拟得到的“虚拟机”上调试150机操作系统和编译系统。我们十几个人干劲十足,昼夜倒班,每天只睡两三个小时,除去吃饭、睡觉外都在工作,用了23天就在大庆的108乙机上把“百万次”多道运行操作系统调试成功,并完成了与编译系统的联调,当时我们感觉特别豪气。
回来之后我们再用软件帮助硬件调试,并成功地进行了科学计算。用什么方式宣告我们国家已自主研制成功百万次集成电路计算机呢?我们就想让它唱《东方红》吧。指令是通过微程序运行来实现其功能的,每条指令的微程序均不同,若以其执行为频率,并安上喇叭发声,不就可以选择相应的指令频率组成音谱了吗?再用音谱谱成曲,让计算机唱歌是完全有可能的了。利用这个思路我们完成了音谱程序和《东方红》曲谱程序。在1973年的一个晚上,软硬结合在机房里工作了一夜,到第二天早晨《东方红》的乐曲被放出来了,整个昌平200号都沸腾起来了,这首《东方红》宣告我国第一台百万次集成电路计算机研制成功。一群年轻人在“文化大革命”的环境下,缺乏资料和基础,就凭着一股为毛主席争光的志气和一颗火热的爱国之心,完成了这样一项任务,我们的激动之情难以形容。150机的研制成功是在党的领导下,产学研用相结合的成果,也是我们国家在这一方面的初步尝试。
在150机之后,我被抽调参与国家第一个大型系列计算机200系列机软件的总体设计,负责系列机操作系统文本编写和240机操作系统设计。这又是一种产学研结合的模式,历经波折,经过长期苦战,克服重重困难,终于在1981年完成了采用层次管程结构、PCM方法设计的新型操作系统,包含批处理系统和实时系统二个版本,为军工服务做出了贡献。这也是我国第一个用高级语言书写的大型操作系统,被专家们称为“具有开拓性和首创性,在国际上也无先例”。
1983年国家计委开始启动“六五”科技攻关项目。为解决软件开发的“高、长、难”问题,我们申请了“软件工程核心支撑环境”课题,目标是开展结构、方法、工具的研究,研发一个软件开发环境的核心部分。至“七五”扩大到由11个单位100多位科技人员联合攻关,完成了支持大型软件开发的软件开发环境。在参加“七五”科技成果展出时,起名为“青鸟”,从此展开了变革软件生产方式的青鸟工程。至“八五”期间,发展成有22个单位338位科技人员参加、具有三个层次的大型科技创新团队。青鸟工程是先后历经四个五年计划的国家重点科技攻关项目,主要目的是推进软件生产手段的变革,通过工程化开发方法、工业化生产技术,建立标准规范,提供支撑工具和环境,让软件开发从手工作坊式变革为工业化生产方式,被誉为软件产业发展的里程碑。1993年比尔·盖茨首次访问中国,他提出要见两个人,一个是中国科学院的院长周光召,另一个是我。比尔·盖茨来的时候,我们的青鸟Ⅱ型系统已经基本成功,他不仅看了演示,还自己动手操作,承认“中国的软件开发已达到很高的水平”。
青鸟工程是全国大联合、大会战的成果。产学研、老中青结合,许多年轻人自称为小青鸟,把他们的孩子称为小小青鸟。现在,当时的小青鸟很多已成为软件界的骨干和学术带头人。
青鸟工程三十多年的创新实践,也集中体现了我国软件工程研究从跟踪、跨越到进入国际先进行列的过程。