Он прав.
- Слои абстракций? Вот под этим определением я понимаю, что собственно программирование, с каждым, наверное, десятилетием, уходит дальше от пресловутого «железа» и приближается к более близкой человеку речи. То, о чём мечтали на эпохе первых ЭВМ, но поезд, как говорится, «всё ещё в пути». Вот смотрите, на самом низком уровне, существует так называемый микрокод. Я достаточно слабо понимаю, что это такое, всего то читал пару статей, но он есть… будет. С высокой долей уверенностью могу сказать, - это те реализуемые на аппаратном уровне состояния элементов внутри процессоров, которые собственно позволяют выполнять так называемый машинный код. Ну или нечто аналогичное на том, уровне, который соответствует первым ЭВМ. Хоть ламповым, хоть уже на полупроводниковой элементной базе.
- Не совсем понимаю, если честно, о чём вы…
Чешу репу. Задумываюсь. Эх. Рано, рано, схватился показывать Лазарус. Между нами лежат поколения ЭВМ. Но я всё же попробую. Сегодня же, но позже. А пока начинаю, тщательно конструируя фразы, излагать те немногие подробности, которые мне известны об эпохе первых «процев»
- Вот помните, те моменты из учебника, где рассматривались регистры и АЛУ?
- Теоретически я разобрался… - на мой взгляд достаточно неуверенно сообщает академик.
Пришло время накачанных в своё время материалов по эмуляции компьютерных железок 70-80-90 х. Демонстрирую на экране ноута список команд ассемблера Z80 и… фантастическую, 50 мегабайтную фотографию его самого! В своё время (воля Силы из Звёздных войн, не иначе, хаха!), высмотренную на англоязычной странице википедии - очень надеюсь, что фотка пригодится, вот прямо после разговора заставлю сержантов зафоткать, чтобы все подробности вышли! Чего раньше не подумал, это ведь такой чит-бонус! Я очень надеюсь, что эта фотография, через несколько лет, скажет специалистам намного больше, чем мне…
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.