Мифический человеко-месяц

XII. ОСТРЫЙ ИНСТРУМЕНТ

"Хорошего работника узнают по его инструментам".

(Пословица)

Даже сейчас мпогпе программистские проекты но всем, что касается инструментария, похожи на механические мастерские. Каждый мастер-механик имеет собственный сундучок с инструментами, вещественными доказательствами его профессионального мастерства. Он собирает такой сундучок всю свою жизнь, тщательно запирает па замок и бережет его как зеницу ока. Так и программист заводит свои маленькие редакторы, программы сортировки, распечатки, средства работы с дисками и прячет их в своем файле.

Такой подход, однако, не оправдывает себя в программистском проекте. Во-первых, основной проблемой здесь является связь, а индивидуальные сундучки с инструментами скорее препятствуют установлению связи, чем способствуют этому. Во-вторых, техника изменяется, когда меняется машина или рабочий язык, так что время жизни инструментарии не велико. И, наконец, очевидно, что совместная разработка и использование универсального программистского инструментария дает гораздо больший эффект.

Однако универсальных инструментов недостаточно. Как специализированные потребности, так и персональные предпочтения обуславливают необходимость специальных инструментов, поэтому, обсуждая организацию программистской бригады, я предложил каждой бригаде иметь своего инструментальщика человека, который разрабатывает весь общий инструментарий и может дать своему руководителю-клиенту инструк-1цш по его использованию. Он создает также и специальные инструменты, потребовавшиеся руководителю.

Итак, руководитель проекта должен выработать установку и выделить ресурсы, необходимые для создания общего инструментария. В то же самое время он должен осознать потребность в специализированных инструментах и не возражать против их разработки в самих рабочих бригадах. Руководителю может показаться, что если всех отдельных разработчиков инструментария собрать в одну группу и поручить ей создание общих средств, выигрыш в эффективности будет очень велик. Но это не так.

О каких же инструментах должен думать руководитель? Что планировать и организовывать? Прежде всего, это вычислительные средства: необходимы машины и определенная целенаправленность в распределении ресурсов. Нужны операционная система и установленный стиль обслуживания. Необходим язык и необходимо выработать языковую политику. Сюда же относятся вспомогательные средства, службы отладки, генераторы тестов и система обработки текстов для ведения документации. Давайте последовательно все это рассмотрим ').

Целевые машины

Весь парк машин полезно разбить па целевые п инструментальные машины. Целевая - это та машина, для которой создается программное обеспечение и на которой оно должно в конце концов отлаживаться. Инструментальные машины средства для создания системы. Если старая машина снабжается новой операционной системой, то она может одновременно служить как целевой, так и инструментальной.

Каковы целевые машины? Группы, разрабатывающие новые супервизоры или другое математическое обеспечение, составляющее "сердце" системы, конечно, нуждается в своей собственной машине. В таких группах потребуются операторы и один-два системных программиста, отвечающих за состояние машины.

Если нужна отдельная машина, что вообще-то бывает довольно редко, то она может не обладать продельным быстродействием, но должна иметь оперативную память объемом, как минимум, миллион байтов, еще сто миллионов байтов на дисках, и терминалы. Достаточны только алфавитно-цифровыо терминалы, но оли должны работать быстрее телетайпов, т. е. быстрое, чем 15 знаков в секунду.

Отладочная машина и ее программное обеспеченно также должны иметь свой инструментарий с тем, чтобы можно было автоматически проводить различные измерения всевозможных параметров программы во ьремя отладки. Контроль использования памяти, например, представляет собой эффективное средство диагностики случаев непопятного логического поведения или неожиданно низкой производительности.

График работы. Когда вы имеете дело с новой целевой машиной, для которой создается первая операционная система, то машинного времени обычно не хватает, и его распределение становится главной про блемой. Потребность во времени для целевой машины растет по своеобразному закону. При разработке OS/360 у нас были хорошие имитаторы Системы 360 и другие средства. Из опыта предыдущей работы мы представляли, сколько машинного врем.ени нам понадобится, и потребовали от изготовителей, чтобы машины были поставлены нам заранее. По сначала они месяц за месяцем простаивали. И вдруг сразу все шестнадцать систем оказались загружены полностью и возникла проблема распределения времени. Примерный характер изменения времени использования машин показан па рис. 12.1. Все вышли на отладку своих первых блоков одновременно, а уж затем почти каждая бригада все время что-нибудь да отлаживала.

Рис. 12.1. Рост времени использования целевой машины.

Мы сначала централизовали все наши машины и библиотеку лент и поручили их обслуживание опытной профессиональной бригаде. Чтобы максимально использовать время Системы 360, мы проводили отладку в пакетном режиме на любой свободной и подходящей машине. Мы старались получать четыре выдачи в день (время оборота 2,5 ч), и настаивали на четырехчасовом обороте. Вспомогательная машина IBM 1401 с терминалами использовалась для составления графика запусков, для слежения за тысячами задач и для управления временем оборота.

Однако, от такой организации пришлось отказаться, После нескольких месяцев медленного оборота, взаимных обвинений и всеобщего недовольства мы решили распределить машинное время большими блоками. Вся группа сортировки, состоящая из 15 человек, получала, например, систему на 4-6 ч. Они сами распределяли это время между собой. Даже если машина простаивала, никто посторонний не мог ею пользоваться. ' Оказалось, что это наилучший способ распределения времени. Хотя машина использовалась несколько меньше (впрочем, не всегда), производительность возросла. Каждый член бригады может работать гораздо продуктивнее, если он получает десять выдач за шестичасовой период, чем те же десять выдач с трехчасовыми интервалами, потому что постоянная сосредоточенность почти не оставляет времени па обдумывание. После такого "рывка" бригада обычно день или два разбирает полученные результаты, а уж потом снова на шесть часов выходит на машину. Зачастую всего несколько программистов, может быть, даже только трое, распределяют между собой и плодотворно используют весь шестичасовой период. Этот способ использования целевой машины представляется наилучшим.

Так всегда было на практике, хотя никогда - в теории. Системная отладка, как астрономия, всегда была занятием для полуночников. Почти двадцать лет тому назад, занимаясь отладкой на машине IBM 701, я втянулся в работу в предутренние часы, когда в машинном зале нет начальства, спокойно спящего дома, и операторов гораздо легче склонить к нарушению правил. С тех пор сменилось три поколения вычислительных машин, техника стала совершенно другой, появились операционные системы, и только этот метод работы остался все так же предпочтительным. Он сохранился потому, что он очень продуктивен. Настало время осознать его полезность и широко распространить эту плодотворную практику.

Инструментальные машины и служба данных

Имитаторы. Если целевая машина является новой, то для нее нужен имитатор, и тогда возникает возможность приступить к отладке задолго до появления самой целевой машины. И что немаловажно, имитатор обеспечивает достоверное средство отладки даже после того, как появилась целевая машина.

Достоверный - это не то же самое, что точный. В некоторых отношениях имитатор не будет точной и заслуживающей доверия реализацией архитектуры новой машины. Но изо дня в день это будет та же самая реализация, чего никак нельзя сказать о новом оборудовании.

Мы угко привыкли к тому, что оборудование вычислительной машины почти все время работает точно. И коль скоро прикладной программист привык к тому, что поведение системы остается неизменным при каждом запуске программы, он склонен искать ошибки в своей программе, а не в машине.