全球中文論壇導讀 科學的春天－－－毛澤東時代中國電子計算機發(fā)展歷程！些人否認毛澤東時代中國在計算機事業(yè)上所取得的任何成就；有些人把中國當時自行設(shè)計制造的計算機貶低為低劣的摹仿品；有些人無視西方對毛澤東時代中國的封鎖，一味強調(diào)水平差距；有些人雖然承認當時取得的成就，但總不忘加上一句：“若沒有十年文革的耽誤，成就會更大”； 事實果真如此嗎？記得南開大學計算機系教授，朱自清的四子朱思俞先生，在課堂上多次強調(diào)中國計算機事業(yè)在毛澤東時代所取得的進步。 人民是不會被永遠欺騙的，時間將會證明一切�？茖W的春天——毛澤東時代中國計算機發(fā)展歷程１９５６年，夏培肅完成了第一臺電子計算機運算器和控制器的設(shè)計工作，同時編寫了中國第一本電子計算機原理講義。 １９５７年，哈爾濱工業(yè)大學研制成功中國第一臺模擬式電子計算機。 １９５８年，中國第一臺計算機——１０３型通用數(shù)字電子計算機研制成功，運行速度每秒１５００次。 １９５９年，中國研制成功１０４型電子計算機，運算速度每秒１萬次。 １９６０年，中國第一臺大型通用電子計算機——１０７型通用電子數(shù)字計算機研制成功。 １９６３年，中國第一臺大型晶體管電子計算機——１０９機研制成功。 １９６４年，４４１Ｂ全晶體管計算機研制成功。 １９６５年，中國第一臺百萬次集成電路計算機“ＤＪＳ－Ⅱ”型操作系統(tǒng)編制完成。 １９６７年，新型晶體管大型通用數(shù)字計算機誕生。 １９６９年，北京大學承接研制百萬次集成電路數(shù)字電子計算機——１５０機。 １９７０年，中國第一臺具有多道程序分時操作系統(tǒng)和標準匯編語言的計算機——４４１Ｂ－Ⅲ型全晶體管計算機研制成功。 １９７２年，每秒運算１１萬次的大型集成電路通用數(shù)字電子計算機研制成功。 １９７３年，中國第一臺百萬次集成電路電子計算機研制成功。 １９７４年，ＤＪＳ－１３０、１３１、１３２、１３５、１４０、１５２、１５３等１３個機型先后研制成功。 １９７６年，ＤＪＳ－１８３、１８４、１８５、１８６、１８０４機研制成功。 １９７７年，中國第一臺微型計算機ＤＪＳ－０５０機研制成功。（注：該機由清華大學、安徽無線電廠等組成的聯(lián)合設(shè)計組于１９７４年開始研制） [附1]中國計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展大事記 周蕾
4月，第四機械工業(yè)部和中國科學院聯(lián)合主持召開了全國微型計算機專業(yè)會議，會議決定以Intel8080、Motorola6800兩大芯片研制我國DJS－050和DJS－060兩大系列微機產(chǎn)品。 慈云桂研制的151－III型機投入運行，達到每秒200萬次運算速度。“銀河”巨型計算機在長沙國防科技大學投入研制工作。 [附2] 第一臺百萬次集成電路數(shù)字電子計算機的研制和多道運行操作系統(tǒng)的誕生我國的計算機科學起步于50年代。 1955年北京大學在數(shù)力系成立了計算數(shù)學專業(yè)，著手培養(yǎng)計算機科學人才。 1956年國家在12年規(guī)劃中把計算機科學技術(shù)定為重點發(fā)展方向。 1958年研制出103型電子計算機。 1959年10月，又研制成功104型電子計算機，主要技術(shù)指標都超過了當時日本的計算機，同英國已投人運行的最快的計算機相比，也毫不遜色。 60年代，石油地質(zhì)部門為加快能源勘探步伐，以滿足國民經(jīng)濟建設(shè)的基本需求，急需裝備先進的計算機，及時處理大量地層數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在石油勘探領(lǐng)域的數(shù)字化革命。但是，國際上對我國采取技術(shù)封鎖，花錢買不來技術(shù)和實用的計算機，唯一的辦法就是依靠國內(nèi)自己研制。 1969年，為支持石油勘探事業(yè)，北京大學承接了研制百萬次集成電路數(shù)字電子計算機的任務(wù)。這臺計算機在電子部備案時編號為150，簡稱150機。當時，來自數(shù)力系、物理系、地球物理系、無線電電子學系等一批年輕人和來自原四機部738廠、原石油部等單位的同志一起奔赴北大200號科研基地，走上了校辦工廠、廠辦專業(yè)，產(chǎn)、學、研、用相結(jié)合的道路。 面對嚴重的技術(shù)封鎖，我們研制組手中連一本起碼的參考資料都沒有，也就是說，我們必須靠白手起家，獨立設(shè)計出每秒百萬次的大型計算機系統(tǒng)及多道運行操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)，任務(wù)之艱巨是可想而知的。由于石油勘探工作的需要，要求15O機的操作系統(tǒng)必須支持多任務(wù)同時工作，這種支持多任務(wù)并行工作的方式稱為“多道運行”，既可以更有效地管理計算機軟硬件資源，又可以充分提高計算機的使用效率，當然設(shè)計難度比起單任務(wù)操作系統(tǒng)要復雜得多，加上沒有大型系統(tǒng)軟件的開發(fā)經(jīng)驗，沒有現(xiàn)成的技術(shù)資料，我們只能從零做起。當時操作系統(tǒng)研制組的成員除了我是30多歲，使用過計算機之外，其余的只有20多歲，對計算機和操作系統(tǒng)可以說是一無所知。年輕人具有初生牛犢不怕虎的精神，我們憑借著“一定要為祖國爭氣，為石油工業(yè)的發(fā)展盡一份力”的信念，開始向世界先進技術(shù)挑戰(zhàn)。我們必須解決的難題是：把有關(guān)概念弄清楚，到底什么是操作系統(tǒng)？什么是多道運行？又如何在一臺處理器上實現(xiàn)多道程序的“并行”執(zhí)行呢？由于計算機操作系統(tǒng)的設(shè)計和計算機硬件系統(tǒng)的設(shè)計是緊密相連的，因此首先要完成的是指令文本的設(shè)計，以及多道運行操作系統(tǒng)的概念設(shè)計和邏輯框圖設(shè)計。經(jīng)過反復分析、提煉，經(jīng)過多少個不眠之夜，一稿、二稿、三稿，…直至最后定稿，終于拿出了全部的指令文本設(shè)計方案和操作系統(tǒng)的邏輯設(shè)計框圖。由于軟件的不可見性和邏輯結(jié)構(gòu)的復雜性，很難確定其正確性。于是我們設(shè)計了一種模擬審查的檢測方式，將所有的邏輯框圖都懸掛在墻壁四周，進行模擬運行，操作系統(tǒng)研制組的每個成員都扮演一個“角色”，如：內(nèi)存管理、設(shè)備管理、中斷處理、調(diào)度等，并反復模擬程序的運行過程。經(jīng)過這樣認真地檢查，既確保了邏輯框圖設(shè)計的準確性，而且又使每個設(shè)計者掌握了全局，加深了對自己所承擔設(shè)計部分的理解。功夫不負有心人，在大家的努力工作下，150機操作系統(tǒng)的設(shè)計方案終于定稿。緊接著我們又在機器條件和編程環(huán)境相當差的條件下，畫出全套的程序流程圖，用機器語言（手編指令）編寫了全部軟件。 當我們完成了操作系統(tǒng)的編程后，15O機硬件系統(tǒng)還沒有組裝及完成聯(lián)調(diào)，如何使軟件的調(diào)試和硬件的組裝調(diào)試并行，以爭取寶貴的時間，是我們遇到的又一難題。當時國內(nèi)也沒有一臺計算機能調(diào)試150機這樣的大型操作系統(tǒng)。為此，我們提出新的解決方案，即用小馬拉大車的辦法，用低檔次的108乙機配上模擬程序形成虛擬機，來調(diào)試高檔次的150 機軟件系統(tǒng)。雖然應用這一方案，會加大我們的工作量，但它是一種新技術(shù)的嘗試，既有挑戰(zhàn)性，又可以加快150機整體的研制速度，于是我們毅然采取了這一方案。1971年夏初，我們軟件組全班人馬來到大慶油田，利用油田的1O8乙機作為150機的虛擬機，調(diào)試15O機的操作系統(tǒng)軟件。經(jīng)過日夜苦戰(zhàn)，只用了23天的時間，就完成了操作系統(tǒng)全部分調(diào)工作，并作了模擬聯(lián)調(diào)。這一成功，保證了系統(tǒng)軟件設(shè)計與硬件制造同步，同時又以系統(tǒng)軟件的調(diào)試推動了硬件系統(tǒng)的調(diào)試。 當我們在150機上把全部系統(tǒng)軟件連通之后，150 機里傳出清晰、嘹亮的《東方紅》樂曲聲，它向世界宣告中國第一臺百萬次集成電路數(shù)字電子計算機研制成功！中國第一個多道運行操作系統(tǒng)研制成功！ 它同時向世界宣告，中國人有能力研制開發(fā)具有自主版權(quán)的系統(tǒng)軟件。 由于在15O計算機系統(tǒng)的研制開發(fā)過程中，堅持了產(chǎn)、學、研、用相結(jié)合，堅持了技術(shù)創(chuàng)新，取得了首臺國產(chǎn)百萬次計算機、多道運行操作系統(tǒng)和高級語言編譯系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件產(chǎn)品的研制成功，150計算機系統(tǒng)的投產(chǎn)使用，也促使我國石油勘探首次實現(xiàn)了勘探數(shù)據(jù)的數(shù)字比處理和計算機管理，被譽為“石油勘探領(lǐng)域數(shù)據(jù)處理的第一次數(shù)字化革命”。之后，我們又生產(chǎn)了多臺150機，它們分別為我國的氣象數(shù)據(jù)處理，國防科研等做出了重大貢獻。1978年，即150機研制成功后的第 5年，150計算機系統(tǒng)榮獲全國科學大會獎。在總結(jié)150機多道運行操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上撰寫的《管理程序》一書，也成為高校計算機系的教材，為培養(yǎng)人才做出了貢獻。 摘自楊芙清：《堅持自主創(chuàng)新 發(fā)展民族軟件產(chǎn)業(yè)》，作者系中國科學院院士，北京大學教授 [附3 ]200系列機的聯(lián)合設(shè)計和用高級語言書寫的操作系統(tǒng)的研制進人70年代之后，電子計算機的發(fā)展勢頭更加迅猛。計算機開始向系列化方向發(fā)展。 1973年，電子部根據(jù)全球電子計算機的發(fā)展形勢，提出生產(chǎn)國產(chǎn)系列計算機的計劃，命名為 DJS-200系列機。研制系列機在當時是一項高難度的高科技項目。為此，國家組織了一場大規(guī)模的會戰(zhàn)，參加會戰(zhàn)的有幾十個單位，200多位技術(shù)人員，分別集中在北京大學、電子部15所、738廠、南京大學和西安交通大學等5個主要設(shè)計點。我參加了200系列機軟件系統(tǒng)總體方案設(shè)計，并負責操作系統(tǒng)的文本設(shè)計。200系列機由 220、24O、260三個檔次的計算機系統(tǒng)組成，系統(tǒng)軟件包括三個檔次的操作系統(tǒng)和10種程序設(shè)計語言編譯系統(tǒng)。這樣大型的成套軟件系統(tǒng)的設(shè)計從技術(shù)上講，難度更大，也更復雜。就操作系統(tǒng)而言必須解決的問題是，如何保證三擋操作系統(tǒng)具有統(tǒng)一的文本，如何使操作系統(tǒng)的設(shè)計在不同檔次的機型中做到向上兼容；如何同時支持和管理十幾種語言編譯系統(tǒng)的運行等技術(shù)難題。 堅持技術(shù)創(chuàng)新，是解決軟件設(shè)計難題的法寶。就北大設(shè)計點負責的240機操作系統(tǒng)而言，開始時，系統(tǒng)設(shè)計采用了模塊組合結(jié)構(gòu)。后來由于200系列總體計劃推遲，加上世界軟件技術(shù)的快速發(fā)展，我們開始對系統(tǒng)軟件設(shè)計方法、操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了深人的研究，經(jīng)過對當時美國一些軟件科學家提出的先進的“管程”概念的研究和理解后，研制組決定對 240機操作系統(tǒng)總體設(shè)計方案“改版”，為240機操作系統(tǒng)設(shè)計了“層次管程結(jié)構(gòu)模式和PCM設(shè)計方法”，并首次提出將操作系統(tǒng)全部用高級語言編寫。這兩項改進意味著向當時世界先進的軟件開發(fā)技術(shù)挑戰(zhàn)，我們站到了科技競爭的最前沿。為此，由北京大學和南京大學組成了XCY語言研制組，專門設(shè)計可以支持并行工作的高級語言。而240機操作系統(tǒng)組全體技術(shù)人員為了此項改動，把24O機操作系統(tǒng)方案做了2次大的改動，把全部程序設(shè)計流程圖重新設(shè)計了3遍，所有的程序用機器語言編寫了l遍，又用我們自行設(shè)計的高級語言-XCY語言重新編寫了1遍。所有的設(shè)計文檔也隨著改寫了多遍，工作量之大之難可想而知。之后，我們又根據(jù)用戶需求，在原多道運行操作系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)上，增加了實施操作系統(tǒng)的設(shè)計，相當于完成了2套操作系統(tǒng)。經(jīng)過幾度轉(zhuǎn)戰(zhàn)上海、常州、大連、西昌等地，克服了重重困難，終于在1981年完成了 DJS200／XT2即 240機的全部系統(tǒng)軟件（包括操作系統(tǒng)、XCY語言編譯系統(tǒng)、FORTRAN語言編譯系統(tǒng)等）的調(diào)試工作，并很快用于國防科研工作。在此期間，我們還組織了200系列機軟件培訓班；對所有參加200系列研制單位的技術(shù)人員進行了較大范圍的計算機軟件技術(shù)培訓，同時組織了一批研究生參加研制工作，為我國發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)了一大批技術(shù)人才。 1984年8月，240機操作系統(tǒng)通過了電子工業(yè)部鑒定。這是我國第一個用高級語言-XCY語言編寫的大型操作系統(tǒng)，具有開拓性和首創(chuàng)性，當時在國際上也無先例。1985年，240機操作系統(tǒng)榮獲電子工業(yè)部科技成果一等獎。作為軟件工程基礎(chǔ)研究的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法及工具的研究，也獲得國家教委科技進步二等獎，為此編寫的《操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計》一書成為北京大學計算機系教材。 到1983年底，200系列機所有軟硬件設(shè)計項目都宣告研制成功。200系列機的研制成功，是我們堅持自主設(shè)計和自力更生方針的結(jié)果，是堅持技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)果。如高難度的系列機總體方案設(shè)計、十幾個大型系統(tǒng)軟件統(tǒng)一的標準文本設(shè)計，保證向上兼容的技術(shù)、240操作系統(tǒng)的層次管程結(jié)構(gòu)模式和PCM設(shè)計方法、可以支持并行設(shè)計的高級語言-XCY語言、全部用高級語言書寫操作系統(tǒng)等方面都體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，而取得的技術(shù)成果無論從設(shè)計思想上、還是從實際功能上，都可與當時世界上的同類產(chǎn)品相媲美，有力地證明了我國完全有能力完成大型計算機系統(tǒng)和大型系統(tǒng)軟件的開發(fā)，同時也從一個側(cè)面說明，軟件是硬件設(shè)計的基礎(chǔ)，是一門獨立的學科。通過聯(lián)合設(shè)計，不僅取得了寶貴的大型全套軟件的開發(fā)經(jīng)驗，也造就了一支軟件研發(fā)隊伍，它為我國軟件產(chǎn)業(yè)的建設(shè)打下了基礎(chǔ)。曾經(jīng)參加過200系列機系統(tǒng)軟件開發(fā)的年輕技術(shù)人員，現(xiàn)在有些已經(jīng)成為我國軟件界著名的科學家。 摘自楊芙清：《堅持自主創(chuàng)新 發(fā)展民族軟件產(chǎn)業(yè)》，作者系中國科學院院士，北京大學教授 |