Ес эвм

Введение

Начну с мелочи. Удобно ли сейчас организована типичная смена раскладки клавиатуры? В смысле переключения на русский/латинский? На мой взгляд, в смартфонах и то удобнее. Не надо нажимать одновременно все эти Shift и Alt. На моем первом домашнем компьютере Электроника-901 (он же ai-PC16) было даже две специальных пустых клавиши примерно там, где сейчас клавиши-окна. Одна переключала на русскую раскладку постоянно, а другая - временно (на время нажатия). Это гораздо удобнее. Впрочем, самый удобный вариант переключения в свое время я сделал сам из массивной педали от швейной машинки Тула, просто соединив ее двумя проводами с контактами DTR и DSR разъема RS-232. В этом случае если программно установить бит DTR в 1, то наличие сигнала DSR означает, что педаль нажата, иначе отпущена. Переключать раскладку без рук оказалось очень эргономично. Увы, по мере распространения новых интерфейсов, RS-232 постепенно сошел на нет и сейчас в ноутбуке педаль просто некуда подключить.

Кстати, дарю идею фирмам, выпускающим всякую USB-ерунду, вроде пластикового хамелеона, периодически высовывающего язык: выпустить USB-устройство в виде педали, при нажатии на которую эмулируются нажатия заданных пользователем клавиш. Правда уже есть USB-руль с педалями, но там все-таки много лишнего. Наиболее очевидное использование нового простого устройства переключение раскладки клавиатуры без помощи рук.

Справедливости ради: на некоторых клавиатурах есть отдельная клавиша переключения (на ней обычно нарисован глобус). Сложность в том, что на многих других компьютерах ее нет. В древнем текстовом редакторе SideKick я даже когда-то использовал обе клавиши Shift, поскольку они есть всегда: правая переключала постоянно (и поэтому как Shift вообще не работала), а левая временно, первые две секунды как Shift, а уже затем как переключатель. Смысл в том, что тогда можно печатать, например, по-русски, затем, удерживая мизинцем клавишу, одно слово по-английски, затем отпустить и опять продолжать по-русски.

Но, повторю, громоздкое переключение - это мелочь, не проблема, а, скорее, следствие отношения к использованию русского языка как к чему-то второстепенному и не стоящему внимания. Хотя и эта мелочь нет-нет, да и напомнит о себе, хотя бы в виде модной, но глупой аббревиатуры КВТ (вместо RSDN) на форумах сайта RSDN.RU.

Настоящей проблемой, на мой взгляд, является появление на тех же компьютерных форумах обсуждений на тему: мешает ли русский язык программированию. С точки зрения той части российских программистов, которые работают в западных фирмах или поставили себе такую цель (с возможным и желательным отъездом за границу) русский язык в программировании это действительно зло, дополнительный барьер, мешающий быстрее адаптироваться в англоязычной среде. Но мне кажется, им мешает не русский язык в программировании, а русский язык вообще.

Естественность использования родного языка

Язык неразрывно связан с мышлением. Например, когда я пишу текст программы, я невольно мысленно произношу требуемое действие. Конечно, оно не звучит внутри голосом Левитана и даже не всегда это именно звуки, но что-то типа: если и а и б нулевые, то уходим в мыслях проносится. На типичном современном языке программирования эту мысль в виде программного текста я должен выразить как-нибудь так:

if (a==0 && b==0) return;

Т.е. мысленно про себя произношу если, уходим, а писать все-таки должен if, return. Незаметно приходится все время переводить, пусть и в самой простейшей форме. Поэтому для меня более естественна запись того же оператора в виде:

если a=0 и b=0 тогда возврат;

Я именно так и пишу. И это вовсе не псевдокод, а реальный оператор языка [1], где ключевые слова имеют русские эквиваленты, не требуется различать присваивание и сравнение (а, значит, не нужно удвоение символов), и логические операции можно писать просто как И, ИЛИ, НЕ. Оператор больше стал похож на мысленную фразу и перевод с мысленного русского на программный английский уже не требуется.

Для человека, который давно программирует, наверное, все это кажется несущественным и непривычным, поскольку с самого начала он учился составлять программный текст как последовательность специальных знаков и слов, не связанных с родным языком. Да, язык программирования никогда не совпадет с родным языком, но на этапе освоения (например, в школе) элементы родного языка очень помогают понять записываемые действия. Больше становится тех, кто быстро схватил суть и меньше тех, кто сразу же теряет интерес к изучению программирования потому, что сталкивается с цепочками непонятных иероглифов и иностранных слов.

Например, когда моя жена училась в Московском математическом техникуме, основы программирования им преподавали с помощью специального языка (нечто вроде псевдокода), который так и назывался: Русский Алгоритмический Язык, сокращенно РАЯ. (Смешно. Выходит, в нашей семье жена знакома с языком РАЯ, а муж с языком Ада). На мой взгляд, это был мудрый прием. Родной язык, конечно, не панацея и не обеспечивал выпуск суперпрограммистов, но то, что он способствовал более глубокому пониманию основ на самом важном начальном этапе несомненно.

Разумные границы использования

Попытки превратить язык программирования в национальный или, наоборот, избавиться от национальных особенностей в тексте программы были предприняты еще более полувека назад. Я имею в виду языки Кобол и АПЛ.

Язык Кобол предполагал, что программу можно будет писать просто по-английски. Поэтому он имел большое число зарезервированных и даже шумовых (необязательных) слов. Но ничего хорошего из этого не вышло. Текст программ все равно получался не на английском, а на ломаном английском, а их анализ усложнялся. Точно так же не получится писать программы и на любом другом настоящем, например, русском языке, поскольку обычный язык никогда не будет тождественен программному. Однако наличие некоторого множества слов и их частых сочетаний на родном языке все же улучшает и на интуитивном уровне облегчает понимание текста программы, ведь, в конце концов, человек не сканер транслятора и не анализирует текст посимвольно.

Другую крайность представлял язык АПЛ, имевший большое число специальных знаков для всяких операций. Запись программы на АПЛ внешне напоминала записи, которыми пользуются математики. АПЛ остался в истории знаменитым тем, что программу, записанную на одной строке, т.е. не более 80 знаков, можно было анализировать часами, т.е. долго разгадывать, что же, собственно говоря, она делает. Получалось, что кроме авторов в таких программах вообще никто не мог разобраться, и идея сверхкомпактной записи большим числом специальных знаков была заброшена.

На мой взгляд, программные тексты должны иметь золотую середину между этими крайностями. Они, конечно, не должны быть слишком многословными и этим напоминающими старинные поваренные книги, но и шарады из цепочек значков и скобок (можно вспомнить Лисп, где встречалось до двадцати скобок подряд) это тоже не идеал. А если в тексте программы все же используются не одни значки, но и слова, то лучше, чтобы они были на родном языке.

Опыт использования родного языка

Если обратиться к собственному опыту использования родного языка, то считаю, что мне в какой-то мере даже повезло: период обучения и освоения пришелся на время, когда русский язык использовался не то, чтобы широко, но вполне естественно, поскольку применялись программные и аппаратные средства отечественной разработки. Как программист я начинал с БЭСМ-6, операционной системы ОС-Диспак, транслятора БЭСМ-АЛГОЛ и диалоговой программы Пульт (при этом работа за терминалом VT-340 очень напоминала работу за первыми персональными компьютерами). В те времена даже в кодовой таблице сначала шел русский алфавит, а затем латинские буквы, отличающиеся по написанию от кириллицы. Вся документация была, естественно, на русском, например, в описании команд БЭСМ-6 все аббревиатуры команд были кириллицей, не было никаких MOV или JMP.

В отличие от ЕС-ЭВМ, в направлении БЭСМ (и Эльбрус) все оставалось по-русски. Правда, до тех пор, пока не появилась разработка дубнинского ядерного центра мониторная система Дубна, в составе которой был ассемблер (тогда такие языки назывались автокодами) со странным именем Мадлен. Так как транслятор сначала переводил на него, некоторые сообщения об ошибках выдавались на уровне ассемблера. И все они были по-английски! Получалось, что одни советские программисты писали сообщения для других советских программистов не на родном языке. Разумеется, Дубна изначально была предназначена для совместной работы где-нибудь в ЦЕРН, поэтому там и было все в международном варианте. Но нам она была поставлена как отечественная система и при этом бесцеремонно отодвинула от родного языка. Например, аббревиатуры команд в Мадлен стали не такими как в исходной документации на БЭСМ-6, что вызывало непонимание и раздражение.

Еще через несколько лет (для меня в 1987 году) в части родного языка все перевернулось с появлением американских персональных компьютеров. Объективно и естественно в первое время никакого русского языка там не было в принципе. Но поскольку это требовалось для набора текстов, приспосабливать их под родной язык все-таки пришлось. Т.е. пришлось перепрошивать ПЗУ видеокарт, наклеивать переводные картинки кириллицы на боковые стенки клавиш, учиться писать драйверы клавиатуры, попутно привыкая к аббревиатурам системы команд x86. Очень скоро русификацией компьютеров и принтеров уже занимались во многих организациях, имеющих ПК, и дело было поставлено буквально на поток. Но при этом русификацией получаемых вместе с компьютерами трансляторов обычно никто не занимался, в лучшем случае лишь переводились руководства.

Возможно, я стал одним из первых, кто озаботился этим и то лишь потому, что полученный вместе с IBM-PC/XT транслятор с языка PL/1 не позволял писать по-русски даже комментарии: все символы с кодом больше 7FН воспринимались им как управляющие. Из-за этого на первых порах комментарии выглядели как теперешние SMS по-русски с телефонов, не имеющих кириллицы. Но разрабатывать программы, не используя родной язык, было для меня совершенно недопустимым. Первое исправление транслятора, которое разрешило кириллицу, оказалось очень легким и привело к мысли дизассемблировать весь транслятор, чтобы стать полноправным владельцем и постепенно сделать его целиком русским. Учитывая, что в PL/1 ключевые слова не зарезервированы, можно иметь одновременно два варианта слов: английский и русский. Поэтому уже написанные программы можно было оставить английскими, зато новые программы можно было писать уже по-русски.

Впоследствии в транслятор было внесено множество доработок, приведенных в [1]. По части русификации были добавлены русские ключевые слова, включая И-ИЛИ-НЕ вместо знаков &, ! и ~. Такой перевод логических операций на русский сразу сделал тексты программ гораздо легче воспринимаемыми. Диагностические сообщения также были переведены и расширены. Много ли существует современных программных средств, которые выдают сообщения об ошибках на русском языке? А ведь это первое, с чем сталкиваются новички. Им и так-то бывает нелегко разобраться, что именно вызвало ошибку, а тут еще и сообщения не на родном языке. Поэтому часто даже вполне внятные сообщения начинают восприниматься ими одинаково: транслятор ругается, а поиск ошибок в тексте производится бессистемным образом, вне связи с полученным сообщением.

В результате всех преобразований в части родного языка я практически вернулся в тот программный мир, в котором работал до эпохи ПК, тексты программ стали выглядеть даже лучше. Например, при записи программы (кроме имен импортируемых подпрограмм, всех этих GetEnhMetaFilePaletteEntries, выглядящих в русском тексте китайской грамотой) я практически вообще могу не переключаться на латинский алфавит. Само собой, идентификаторам всегда стараюсь дать значимые имена по-русски.

Но большинство программистов моего поколения перешли на языки с Си-образным синтаксисом и практически перестали использовать в текстах программ кириллицу.

Заключение

На первый взгляд кажется, что сейчас никаких проблем с русским языком нет. Действительно, давно локализованы на национальные языки операционные системы, офисные программы и игры, а кириллица наносится на клавиши заводским способом. Но если обратится к программированию, то здесь русский язык почти полностью вытеснен. Конечно, есть и исключения, например, Бухгалтерия 1С. При этом я ни в коем случае не призываю создавать специально русские языки программирования (остряки сразу же добавят: православные). Напомню, что даже в самом первом международном документе по языку программирования [2] предполагалось три уровня его представления: эталонный, язык публикаций и конкретные представления. Т.е. с самого начала предполагалось, что знаки языка могут быть различными в разных странах, однако должно быть сохранено однозначное соответствие с эталонным представлением.

Сам я использую язык PL/1, созданный на Западе (большей частью в Великобритании), наличие готового транслятора с которого было в свое время даже одним из аргументов принятия в СССР решения копировать IBM 360 в виде ЕС ЭВМ. Но, возможно, обоснованное на тот момент решение в своей программной части в дальнейшем не было подкреплено развитием первоначально скопированного эталона. Конечно, сейчас с позиции послезнания легко советовать, что надо было делать тогда. Впрочем, и тогда многим это было понятно: урок освоения ОС ЕС ясен: можно, и иногда нужно осваивать отдельные образцы зарубежного программного обеспечения, но нельзя становиться на путь постоянного следования за ними [3].

Мой опыт энтузиаста-дилетанта (без профильного образования), показывает, что разобраться в существующем компиляторе не так уж и трудоемко. Коллектив из 4-5 человек где-нибудь в Академгородке сделал бы это быстро и качественно, например, с компилятором IBM для PL/1. Т.е. дизассемблировал бы его и научился транслировать и собирать точную копию исходного. И это надо было делать, конечно, не для русификации, а для того, чтобы стать хозяином транслятора и с этой стартовой площадки продолжить его развитие дальше, уже независимо ни от кого, снабжая армию пользователей ЕС ЭВМ качественным и, главное, совершенствующимся продуктом. А перевод на русский язык компилятора и других утилит был бы всего лишь бонусом, облегчающим сопровождение и использование. Но транслятор с языка PL/1 на ЕС ЭВМ так и не был освоен. Я делаю такой вывод потому, что он так и не был русифицирован, хотя попытки развить язык и были [5].

Я освоил транслятор и сделал русификацию уже для ПК-версии языка, причем затраты на перевод на русский оказались пренебрежимо малы по сравнению с другими доработками транслятора. И при этом получилось то самое конкретное представление, совпадающее с эталонным, поскольку результат трансляции в виде объектного модуля уже ничем не отличается от результата трансляции исходного текста программы в эталонном виде. И, кстати, простейшим переводом всегда можно вернуться к эталонному представлению исходного текста программы, т.е. такие представления обратимы.

Также аргументом против использования русского языка в программировании является утверждение, что использование английских слов превращает языки в универсальные научные, наподобие универсального отображения в математике или, например, в химии.

Однако, на мой взгляд, языки программирования имеют гораздо больше общих черт с обычными языками, чем абстрактное математическое или химическое представление. Если человек думает по-русски, в большинстве случаев он никогда не начнет думать по-английски. Запрещая использовать элементы родного языка при изучении основ программирования, мы изначально ставим наших школьников и студентов в отстающее положение по сравнению с их англоязычными сверстниками.

Зато появились уже поколения программистов, которые считают, что так и должно быть. Попадалась даже парадоксальная точка зрения, что не использование родного языка это как раз наше преимущество над англоязычными программистами, потому, что собственно конструкции операторов программы не похожи, например, на текст комментариев, а, дескать, у них все это смешивается. По такой логике надо предложить англоязычным использовать в программах русские ключевые слова, чтобы, так сказать, догнать нас. А лучше сразу перейти на китайские иероглифы, чтобы все (кроме, разумеется, несчастных китайцев) имели это преимущество непохожести исходного кода на родной язык .

Использование русского языка отражает и общее состояние дел в развитии программирования. Пока в СССР шли собственные разработки - использовался, естественно, и русский язык, например, в таком выдающемся проекте, как Эль-76, где были задействованы большие силы всей страны: в разработке ПО для Эльбруса участвовал ряд университетов, включая Таллин и Кишинев. Прекратились разработки вот русский язык и исчез, а попытки возрождения, например, проект Национальной Программной Платформы, терпят неудачу.

Русский язык это то, что всех нас (и программистов и не программистов) объединяет. Использование родного языка в программировании является и признаком независимого развития этой отрасли и одновременно объективной базой такого развития.

Напоследок приведу исторический анекдот: когда Петр Первый организовывал выпуск нового российского рубля (монеты), ему советовали все надписи сделать на латыни, иначе, мол, такие деньги не будут принимать за границей. Спасибо тому скажу, кто придумает, как оставить деньги в Отечестве, а не тому, кто выведет их иноземцам ответил Петр.

Литература

1. Д.Ю. Караваев К вопросу о совершенствовании языка программирования RSDN Magazine #4 2011

2. А.П. Ершов, С.С. Лавров, М.Р. Шура-Бура Алгоритмический язык АЛГОЛ-60. Пересмотренное сообщение. Москва Мир 1965

3. Г.С. Цейтин Доклад Итоги освоения ОС ЕС (заметки пользователя) 29.08.1983

4. В.М. Табаков Специализированная система гиперпрограммирования для языка ПЛ/1 : диссертация кандидата физико-математических наук : 05.13.11. Калинин, 1984.

Стандарт ASCII был принят в 1963, и сейчас вряд ли кто-нибудь использует кодировку, первые 128 символов которой отличались бы от ASCII. Тем не менее, до конца прошлого века активно использовалась EBCDIC стандартная кодировка для мейнфреймов IBM и их советских клонов ЕС ЭВМ. EBCDIC остаётся основной кодировкой в z/OS стандартной ОС для современных мейнфреймов IBM Z.

То, что сразу бросается в глаза при взгляде на EBCDIC то, что буквы идут не подряд: между I и J и между R и S остались неиспользованные позиции (на ЕС ЭВМ по этим промежуткам распределили символы кириллицы). Кому могло придти в голову кодировать буквы с неравными пропусками между соседними буквами?

Само название EBCDIC ("Extended BCDIC") намекает на то, что эта кодировка в отличие от ASCII создавалась не на пустом месте, а на основе шестибитной кодировки BCDIC, которая использовалась начиная с IBM 704 (1954):

Непосредственной обратной совместимости нет: удобной чертой BCDIC, утраченной при переходе к EBCDIC, было то, что цифрам 0-9 соответствуют коды 0-9. Тем не менее, разрывы в семь кодов между I и J и в восемь кодов между R и S в BCDIC уже были. Откуда же они взялись?

История (E)BCDIC начинается одновременно с историей IBM задолго до электронных компьютеров. IBM образовалась в результате слияния четырёх компаний, из которых самой технологически продвинутой была "Tabulating Machine Company", основанная в 1896 Германом Холлеритом изобретателем табулятора. Первые табуляторы просто подсчитывали число перфокарт, пробитых в определённом месте; но в 1905 Холлерит начал производство десятичных табуляторов. Каждая карта для десятичного табулятора состояла из полей произвольной длины, и числа, записанные в этих полях в привычной десятичной форме, суммировались по всей колоде. Разбивка карты на поля задавалась соединением проводов на коммутационной панели табулятора. Например, на этой перфокарте Холлерита, хранящейся в Библиотеке Конгресса, очевидным образом выбито число 23456789012345678, неизвестно как разделённое на поля:

Самые внимательные могли заметить, что на карте Холлерита 12 рядов для отверстий, хотя для цифр достаточно десяти; а в BCDIC для каждого значения старших двух битов используются только 12 кодов из 16 возможных.

Конечно же, это не случайное совпадение. Изначально Холлерит предназначал дополнительные ряды для "специальных отметок", которые не суммировались, а просто подсчитывались как в самых первых табуляторах. (Сегодня мы бы назвали их "битовыми полями".) Кроме того, среди "специальных отметок" можно было задать group indicators: если при табуляции требовались не только окончательные суммы, но и промежуточные, то табулятор останавливался, когда обнаруживал изменение любого из group indicators, и оператор должен был переписать промежуточные суммы с цифровых табло на бумагу, обнулить табло, и возобновить табуляцию. Например, при подсчёте бухгалтерских балансов группа карт могла соответствовать одной дате или одному контрагенту.

К 1920, когда Холлерит уже ушёл на пенсию, вошли в употребление "печатающие табуляторы", которые подключались к телетайпу и могли сами печатать промежуточные суммы, не требуя вмешательства оператора. Сложность теперь заключалась в том, чтобы определить, к чему относится каждое из напечатанных чисел. В 1931 IBM решила при помощи "специальных отметок" обозначать буквы: отметка в 12-том ряду обозначала букву от A до I, в 11-том от J до R, в нулевом от S до Z. Новый "алфавитный табулятор" мог печатать название каждой группы карт вместе с промежуточными суммами; при этом непробитый столбец превращался в пробел между символами. Заметьте, что S обозначается комбинацией отверстий 0+2, а комбинация 0+1 изначально не использовалась из опасения, что два отверстия рядом в одном столбце могут вызвать механические проблемы в считывателе.

Теперь на таблицу BCDIC можно посмотреть немного под другим углом:

За исключением того, что 0 и пробел переставлены местами, старшие два бита определяют "специальную отметку", которую с 1931 пробивали в перфокарте для соответствующего символа; а младшие четыре бита определяют цифру, пробиваемую в основной части карты. Поддержка символов & - / добавилась в табуляторы IBM в 1930-х, и кодировка этих символов в BCDIC соответствует пробиваемым для них комбинациям отверстий. Когда понадобилась поддержка ещё большего числа символов, то в качестве дополнительной "специальной отметки" стали пробивать ряд 8 таким образом, в одном столбце могло быть до трёх отверстий. Такой формат перфокарт сохранился практически неизменным до конца века. В СССР оставили IBM-овские кодировки латиницы и пунктуации, а для букв кириллицы пробивали сразу по нескольку "специальных отметок" в рядах 12, 11, 0 не ограничиваясь тремя отверстиями в одном столбце.

Когда создавался компьютер IBM 704, то над кодировкой символов для него долго не думали: взяли кодировку, уже используемую тогда в перфокартах, и лишь 0 "поставили на место". В 1964, при переходе от BCDIC к EBCDIC, младшие четыре бита каждого символа оставили без изменений, хотя немного перетасовали старшие биты. Таким образом формат перфокарт, выбранный Холлеритом в начале прошлого века, оказал влияние на архитектуру всех компьютеров IBM, до IBM Z включительно.