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标题: 一个发誓不消Java的步伐员,不得不在太空中调试Lisp [打印本页]

作者: 淵虹    时间: 2023-1-10 00:33
标题: 一个发誓不消Java的步伐员,不得不在太空中调试Lisp
1998年10月24日,伴随着火箭的轰鸣,美国宇航局的深空一号成功升空。

深空一号负担着NASA的重要任务,旨在验证未来行星际探测所需的十几项新技术。
在深空一号飞行了2.4亿公里以后,突然发生了一个故障,有个历程不工作了。
地面人员非常告急,赶紧召来软件团队探讨对策。
软件团队在会议绞尽脑汁,猛烈争论,最后决定对深空一号的软件进行调试。
调试?到底该怎么调试?
软件可不是摆设在某个机房里,而是位于距离地球2.4亿公里的航天器中,距离之远即使是光也必要半个小时才气跑个来回。
但是NASA的工程师们却成功地解决了这个题目,原因就是深空一号上的控制软件是用Lisp写的!



1


要想了解整个事情的来龙去脉,必须把时间拉得长一些。
1988年,罗恩来到NASA的JPL(喷气推进实行室,钱学森是创始人之一),在自主呆板人的人工智能组工作。

JPL当时制定了一个火星探测的筹划,渴望能到达火星,并且采样返回。
任务庞大而困难,预算有数十亿美元,罗恩他们要做的是火星车原型的研制。
这些原型有大有小,有重达一吨,像SUV的Robby :

也有小巧玲珑,像个玩具车的Tooth:

为了让火星车能自主避障,在火星周游,必须要给它配套一个强盛的软件,让它具备一个强盛的大脑。
用什么编程语言呢?
在80年代,没有Java, 没有Python,没有JavaScript,航天器主要是用汇编编写的。
而罗恩他们决定实验一个新语言:Lisp
Lisp在当时是人工智能的编程语言,恰好和火星车的任务匹配,并且也不消管理C语言的指针,还支持垃圾接纳。
不过当时的NASA对Lisp持怀疑的态度,许多人觉得Lisp很奇怪,担心Lisp那奇怪的垃圾接纳技术会突然让应用历程死掉。
但是罗恩以为:“当你利用的语言提供一种高级的抽象时,完成工作会变得更快更容易。”
罗恩他们先利用Lisp针对手头的题目界说一个自界说语言,相当于DSL,然后为火星车的硬件进行编译,这种方式对于内存受限的硬件非常有用。
在把代码安装到火星车上进行测试之前,罗恩的小组还在Macintosh 电脑上写了一个模拟器,把代码做了非常充实的测试。
罗恩的小组不光能写火星车的周游和避障步伐,还能写底层的编译器和模拟器,可见技术能力还黑白常强的。
固然Lisp火星车希望顺遂,可以利用立体视觉传感器在户外自主导航,在坎坷地形环境下周游,但是罗恩他们并不是唯逐一组火星车原型制造者,他们还有竞争对手。
罗恩回忆说:NASA内部也存在山头,也有政治斗争,Lisp火星车不幸成为牺牲品,最后团队遣散,许多成员离开了。
1997年,第一个火星车Sojourner到达火星,这时间,驱动它的是C语言。



2

荣幸的是,NASA换了一个领导,发起了一个叫做新千年的筹划,此中一个任务就是深空探测。

深空一号筹划飞过一个小行星和彗星。
它必要一个自主航天器控制体系,叫做长途代理(Remote Agent)。
C++派和Lisp派睁开了一场斗争,这一次最终Lisp获胜。
罗恩他们故伎重演,再次利用Lisp 定制了一个范畴专有语言,这个语言的结构会克制你编写某些有题目标代码,例如竞争条件。
代码在深空一号的备份上做了一遍又一遍的测试,罗恩他们对软件非常有信心,以为绝对不会出错。
但是世界上哪有绝对的事情?
越是你觉得不会出错的地方,偏偏就在那边出错。
Lisp代码被摆设到了生产环境:深空一号航天器
深空一号向一颗小行星飞去,这一去就是2.4亿公里。
就在这时,深空一号发生了故障,它并没有完成一件应该做的事情。
罗恩他们必须对深空一号上的Lisp软件进行调试,这个调试并不是在一个机房的服务器上,代码运行的地方在2.4亿公里以外,即使是光也必要半个小时才气跑一个来回!
幸亏深空一号运行的是Lisp,它支持REPL(read–eval–print loop)如许功能,可以输入一个命令,然后查看结果。

一群人坐在会议中,绞尽脑汁,讨论发送什么命令来调试。
固然,每一条调试命令都必要层层审批,让全部人签字,然后由担当过培训的操纵员在深空网络控制台前输入命令,按下红色按钮,信号会通过一个巨大的70米的天线发送出去,以光速奔向深空一号。
罗恩他们要做的第一件事是看看体系的转储信息,看看当前活动历程的列表,他们向深空一号发了一个S表达式。
数据传输回来以后,各人立刻就发现了题目:有个历程在等候一个已经发生了的事件。
这本来是不可能发生的,主要是因为有个步伐调用了底层的Lisp函数导致的。
团队决定手工触发这个事件,这就可以让那个历程继承实行了。
感谢 LISP 的魔力,感谢在深空一号飞船上安装实时 REPL 的惊人想法,他们成功地拯救了这项任务。


3



在2.4亿公里以外调试代码,修复题目确实让人印象深刻,但是NASA并没有拥抱Lisp。
NASA当时有个响亮的标语“更好,更快,更省”,实在这更像一个不可能三角形。
在如许的思想指引下,深空探测项目经费很少,时间又很告急。以是当出现进度延期和预算超支时,Lisp成了替罪羊。
关键的转折点是一个有着200人到场的重大审查,包罗许多JPL的高级管理人员,当软件集成工程师在做演示时,有人问他:假如可以改变一件事情,可以让事情变得更好,这件事情是什么?
这个工程师回答:去掉Lisp。
这险些就公布了Lisp在JPL的死罪。
罗恩非常沮丧,他在JPL被边缘化,渴望和他互助的人越来越少。
这时间,他发现一家叫做Google的网站,这个网站的搜刮结果好得不可思议,速度快得吓人,罗恩很快找到了招聘链接,投递了简历。
2000年,罗恩在JPL工作了12年以后,参加了正在冉冉升起的明星公司Google。



4

罗恩一直觉得在软件业,管理层一直在探求一种开辟流程,让步伐员变成可以插拔的、可以更换的组件,这实在是太吓人了。
而Java恰好匹配了管理层的这种需求,以是他发誓永远不会成为一名Java步伐员,在90年代后期,这个决定让90%以上的工作对他关闭了大门。
罗恩选择Google的一个重要原因就是他们不利用Java,但是,他在Google的第一项工作就是:
领导公司的第一个Java项目!
这个项目最终变成了Google AdWords。
罗恩很怀念Lisp,他有过在JPL推销Lisp的履历,于是他故伎重演,先在团队做了Lisp演示,成功地捕获了步伐员的芳心,各人同等以为利用Lisp是个好主意,接下来只必要说服工程副总即可。
罗恩信心满满地去找副总。
罗恩:有件事我想和你谈谈...
副总:让我猜猜,你想用Smalltalk ?
罗恩:呃,不....
副总:Lisp?
罗恩:是的!
副总:不可能!
罗恩:...
参考资料:
https://corecursive.com/lisp-in-space-with-ron-garret/
https://flownet.com/gat/jpl-lisp.html
https://www.youtube.com/watch?v=_gZK0tW8EhQ




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