Владимир Липаев - Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы

• Название: Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы
• Автор: Владимир Липаев
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-4475-3299-4

Монография начинается с истории появления в нашей стране электронных вычислительных машин (ЭВМ) и программирования в 1940-е – 60-е годы. Далее изложена история проектирования и производства отечественных ЭВМ, а также средств и систем автоматизации технологических процессов производства программных продуктов в 1960-е – 80-е годы. Подробно представлена история формирования основных компонентов программной инженерии в 1960-е – 70-е годы. Внимание акцентируется на особенностях решения сложных задач по государственным заказам и на создании программных продуктов для мобильных и бортовых ЭВМ реального времени. Особое внимание уделяется истории разработки методов моделирования динамических объектов и стендов для тестирования и испытаний комплексов программ в реальном времени. Изложены методы оценивания качества программных продуктов, рисков, дефектов и ошибок при их разработке, а также история формирования требований к профессиям и квалификации специалистов программной инженерии в 1970-е – 80-е годы. Рассмотрен анализ сложности программных комплексов реального времени и распределение ресурсов ЭВМ для таких комплексов, характеристики и методы оценивания качества их компонентов. Один из разделов посвящен истории формирования в 1980-годы экономики программной инженерии, созданию средств технико-экономического анализа и экономическому обоснованию планов разработки крупных программных продуктов. Представлены реальные примеры их создания в 1960-е – 80-е годы для оборонных систем на основе методов программной инженерии. Книга предназначена для специалистов по вычислительной технике и программной инженерии, программистов, студентов и аспирантов, интересующихся историей развития, успехами и проблемами отечественной науки и техники в этой области.

---

В январе 1967 года академик А.А. Дородницын, возглавлявший комиссию АН СССР и ГКНТ по вычислительной технике, выступил с докладом на коллегии ГКНТ «О состоянии математического обеспечения ЭВМ и мерах по его коренному улучшению». В нем было объективно отражено состояние с математическим (программным) обеспечением в СССР и предложены меры по его развитию. Докладчик оценил отставание от США в этой области обеспечения минимум в девять лет. Он назвал число программистов в СССР – 1500 человек, из которых 660 трудились в 18 союзных и республиканских ВЦ, в институтах – разработчиках ЭВМ, в институтах АН СССР и университетах, т. е. в основных научных организациях, занятых программированием и созданием средств его автоматизации. Численность программистов только в двух организациях – Институте кибернетики АН УССР и СКБ Минского завода им. Г.К. Орджоникидзе составляла более 100 человек, а в остальных 16 организациях не превышала 40 человек в каждой. (Однако на предприятиях оборонной промышленности в это время трудилось уже около 20 тыс. человек — разработчиков программ – см. главу 3). В то же время численность программистов в США оценивалась в 50 тыс. человек. Докладчик утверждал, что в СССР не было ни одной организации, способной в разумные сроки представить современные операционные системы (ОС) для новой серии ЭВМ, для этого не было ни людских, ни технических, ни финансовых ресурсов (но была создана мощная ОС для БЭСМ-6). Прикладные программы каждый пользователь создавал для себя сам, поставщики ЭВМ ими не занимались, и это вызывало главную озабоченность у комиссии по вычислительной технике [10, 24].

Дискуссия в основном сводилась к тому, что желательно использовать западную систему-прототип, и возможна ли реализация архитектуры и использования программного обеспечения IBM-360 в условиях жесткого эмбарго США, ибо если это без документации и образцов невозможно, то не стоит тратить силы на точное воспроизведение и ее нужно «улучшать». Конец этой дискуссии положило решение комиссии по ВТ АН СССР и ГКНТ в январе 1967-го года, которым было предложено принять для «Ряда» архитектуру IBM-360 «с целью возможного использования того задела программ, который можно полагать имеющимся для системы IBM-360». В этих условиях обеспечение полной совместимости машин системы ЕС ЭВМ с системой IBM-360 рассматривалось как одно из основных мероприятий, способствующих распространению и росту в стране прикладного математического (программного) обеспечения. В целом общественное мнение, в том числе мнение ответственного разработчика проекта, склонялось к тому, что нужно взять за основу архитектуру IBM-360. Восьмибитный байт был главнейшим отличием архитектуры IBM 360, эффективно работать с ним не могла ни одна отечественная ЭВМ. Не принять его для машин «Ряда» означало крайне затруднить информационную совместимость с западными ЭВМ, что даже в условиях «железного занавеса» считалось нежелательным.

Было рекомендовано использовать как прототип, логическую структуру и систему команд, принятую в IBM-360. Это решение было принято практически при поддержке представителей организаций, которым предстояло работать по программе «Ряд». В результате решением МРП в феврале 1967-го года руководство разработкой аванпроекта поручило КБПА, известному созданием высокопроизводительных машин «Весна» и «Снег». Функции головной организации по математическим вопросам разработки «Ряда» должен был выполнять ИПМ АН СССР (Михаил Романович Шура-Бура).

В первой половине 1967-го года коллективом КБПА во главе с Владимиром Константиновичем Левиным был представлен «Аванпроект комплекса типовых информационно-вычислительных машин» (ОКР «Ряд») [11]. В нем предлагалась разработка по архитектуре IBM-360 четырех полностью совместимых моделей – производительностью 10–20, 100, 500 и 2000 тыс. операций в секунду. Во второй половине 1967-го года под руководством М.К. Сулима прошло обсуждение аванпроекта, определение организаций-исполнителей работ, подготовка постановления правительства по дальнейшему развитию вычислительной техники [11]. Этим постановлением, вышедшим в декабре 1967-го года, разработка поручалась: Проектному бюро Минского завода им.

Г.К. Орджоникидзе, – Ереванскому НИИ математических машин, и – вновь создаваемому Научноисследовательскому центру электронной вычислительной техники (НИЦЭВТ). С начала 1968-го года развернулось проектирование машин во всех организациях, в том числе и в НИЦЭВТ.

Разработка операционных систем была в 1968 году поручена коллективам только что образованного НИЦЭВТа (основная операционная система ОС ЕС) и Минского проектного бюро завода им. Г.К. Орджоникидзе (дисковая операционная система ДОС ЕС). Научное руководство разработкой обеих систем в рамках Совета главных конструкторов (СГК) взял на себя профессор М.Р. Шура-Бура. Однако разработчики семейства Урал во главе с Б.И. Рамеевым, так же, как Виктор Михайлович Глушков, предлагали вести новую разработку на основе отечественного опыта с учетом зарубежных достижений. В октябре 1967 года они написали следующее письмо в Минрадиопром (приводятся фрагменты), которому была поручена правительством разработка ЕС ЭВМ [3]:

«Решение о разработке единого ряда электронных математических машин, предназначенных для использования в народном хозяйстве, правильное и своевременное. Оно призывает к объединению усилий коллективов разработчиков математических машин. Нужно ожидать, что это позволит резко увеличить производство математических машин, благодаря единой технологической и конструктивной основе, и даст возможность использовать единое математическое обеспечение для большинства применений.

Необходимо учитывать, что система IBM-360, являясь разработкой 1963-го – 64-го годов, уже в настоящий момент начинает отставать от уровня требований, предъявляемых к математическим машинам. Предложение о копировании системы IBM-360 эквивалентно планированию производства математических машин в семидесятые годы на уровне математических машин начала шестидесятых годов. Учитывая тенденцию развития науки и техники, можно смело утверждать, что в семидесятые годы архитектура системы 1ВМ-360 будет устаревшей, неспособной удовлетворить требования, предъявляемые к вычислительной технике. Архитектура системы IBM-360 имеет ряд недостатков, без устранения которых недопустима разработка ряда машин, предназначенных для использования в ближайшее десятилетие, так как совокупность этих недостатков делает систему не соответствующей даже сегодняшним требованиям.

Копирование зарубежной разработки исключит возможность использования собственного опыта, накопленного коллективами разработчиков математических машин, и на ближайшие годы приведет к отказу от начала разработок, использующих новые принципы. Все это приведет к торможению развития вычислительной техники в стране. Коллективы разработчиков отечественных математических машин имеют достаточный опыт для разработки рядов машин, соответствующих уровню требований, которые будут предъявлены к вычислительной технике в ближайшие годы».

На ЭВМ семейства IBM-360, выпускаемых в те годы, сложные системы обработки информации и управления в реальном времени построить было невозможно. Они предназначались в основном для пакетной обработки данных в вычислительных центрах. Переход на интегральную элементную базу и дальнейшее развитие структуры и архитектуры «Урал», обеспечили бы возможность создания совершенной системы средств вычислительной техники.

Разработчики крупных государственных и военных систем вынуждены были бы использовать сложные прикладные программные компоненты и ОС IBM-360 низкого качества, для которых не было достоверной документации. Их нелегальные, неопределенные версии требовали виртуозного «раскапывания» логики и смысла процедур для установления причин проявления дефектов при попытках их применения в сложных проектах комплексов программ. Для успешного воспроизведения заимствованного программного обеспечения было необходимо:

• иметь полный комплект документации по программному обеспечению системы-прототипа, достаточный для производства, сопровождения и эксплуатации;

• установить контакт с фирмой для сопровождения передаваемой информации и оказания помощи в использовании этой информации;

• информация по системе-прототипу должна была быть достаточной для обеспечения одинаковости программного обеспечения и функционирования средств ЕС ЭВМ и системы-прототипа;