一代又一代的计算机专业人士可能会记得弗雷德里克·p·布鲁克斯,Jr.,作为系统工程开创性文本的作者,神秘的人月:软件工程论文集一个他的散文如软件工程中没有银弹——本质与意外。b那些与布鲁克斯一起工作的人,1999年ACM A.M.图灵奖“表彰他对计算机体系结构、操作系统和软件工程的里程碑式贡献”,人们可能还会记得他是IBM System/360系统的首席设计师,图形和虚拟现实领域的创新者,以及北卡罗莱纳大学计算机科学系的创始人。
布鲁克斯1931年4月19日出生在北卡罗来纳州的格林维尔。1953年,他获得杜克大学物理学学士学位。作为一名大一新生,他在1950年1月23日的杂志上看到一篇文章《时代》杂志书名为“思考机器”,激发了他对计算机的兴趣。布鲁克斯后来在哈佛大学完成了应用数学博士学位,在那里他师从计算机先驱霍华德·艾肯。1956年毕业后,IBM聘请他从事IBM第一台晶体管超级计算机“Stretch”7030的研发工作,以及为美国国家安全局建造的独一无二的密码破译计算机“Harvest”的研发工作。在开发Stretch时,布鲁克斯被认为创造了“计算机架构”这个术语。
在Harvest的工作之后,布鲁克斯领导了IBM 8000系列计算机的工程工作,这是一种高性能系统,旨在成为IBM成功的7000系列的继承者。布鲁克斯的团队在1961年生产了一台8000英镑的机器。时任数据系统部高级主管的鲍勃·埃文斯(Bob Evans)取消了这个项目,因为他支持的是一种不同且不兼容的计算机架构。当时,几乎IBM出售的每个计算机系统都有自己的指令集和操作系统。
玛丽·惠顿:弗雷德对帮助别人很感兴趣。他认为计算是提供工具。他是一位精辟的学者,但也谦逊善良。这些品质在他所做的一切中都很明显。
据报道,在那次挫折之后,布鲁克斯向当时的IBM首席执行官小托马斯·j·沃森(Thomas J. Watson Jr .)递交了辞呈。据布鲁克以前的学生、ACM研究员史蒂夫·贝尔洛文(Steve Bellovin)说,沃森回答说:“我刚刚花了10亿美元来教育你;我现在不会让你走的!”
同年晚些时候,由沃森和IBM副总裁t·文森特·李尔森领导的一个委员会,包括布鲁克斯和埃文斯在内,得出结论认为,为了保持统治地位,IBM需要创建一个单一的计算机系统,使地球上所有其他计算机都过时——包括IBM目前正在销售的计算机。最终被命名为System/360,目标是在从最小的工作组系统到最大的大型机的每台IBM计算机上运行一个指令集。因此,将软件从一台机器移动到另一台机器只需要很少的修改,甚至不需要修改。
System/360对IBM来说是一个“赌上公司”的项目。该项目耗资超过50亿美元,需要在微电子、硬件、软件和制造方面进行根本性创新。在接下来的几十年里,System/360使IBM成为世界上最成功的计算机公司。
鲍勃·埃文斯负责System/360的全面管理,他邀请布鲁克斯担任项目经理。头三年,布鲁克斯负责计算机硬件架构的开发;1964年,他成为被推迟的操作系统/360项目的经理。
布鲁克斯经常说,与System/360相关的最令他自豪的成就是8位字节。这一变化允许小写字母被表示出来——这在以前的系统中是不存在的——导致了EBCDIC的发展,最终是ASCII。其他制造商直到20世纪80年代才完成向8位字节的过渡。
1964年,北卡罗来纳大学教堂山分校邀请布鲁克斯作为计算机科学系的创始人和第一位教授加入该学院。他接受了,但为了完成OS/360的工作,他推迟了一年才来。布鲁克斯是虔诚的宗教信徒,他把担任北卡罗来纳大学领导人的机会视为自己的使命。在接下来的20年里,他一直担任系主任。
布鲁克斯的第一个研究课题是:System/360的正确和错误之处。“1965年,我按照当初接手OS/360时的协议,离开IBM来到教堂山,之后我开始分析OS/360的经验,看看从中可以学到哪些管理和技术经验。特别是,我想解释在系统/360硬件开发和操作系统/360软件开发中遇到的截然不同的管理经验,”他在序言中写道神秘的人月,首次出版于1975年。
布鲁克在书中许多持久的观察之一是,有顺序约束的任务不能通过增加更多的人来更快地执行。“生一个孩子需要九个月,不管分配给多少个女人,”他写道。经过更深入的分析,他明确提出了布鲁克斯定律:“在一个较晚的软件项目中增加人力会使它更晚。”只有当增加的人员能够跟上进度时,生产力才会提高,并且项目可以充分划分以容纳额外的工人。布鲁克斯经历了惨痛的教训——给OS/360项目添加更多的程序员会使一个推迟的项目进一步落后于计划。
IBM为布鲁克斯在北卡罗来纳大学开设这个新部门提供了一笔资金,他坚持要与杜克大学和北卡罗莱纳州立大学共享这笔资金。这种慷慨和远见最终导致IBM和其他公司投资于研究三角地区,使所有三所大学和该领域更普遍地受益。
根据他的长期合作伙伴玛丽·惠顿(Mary Whitton)的说法,布鲁克斯在加入北卡罗来纳大学后不久,就开始寻找那些致力于解决计算机可能有助于解决的难题的人。这导致了与蛋白质化学家长达30年的合作;为他们开发的系统导致了交互式3D计算机图形、可视化和虚拟现实的创新。惠顿在邮件中表示:“弗雷德对帮助他人很感兴趣。他认为计算是提供工具。他是一位精辟的学者,但也谦逊善良。这些品质在他所做的一切中都很明显。”
图灵奖得主帕特·汉拉汉(Pat Hanrahan)在电话中表示,布鲁克斯的方法使北卡罗来纳大学成为计算机图形学的“宇宙中心”。汉拉汉补充说:“弗雷德影响了我自己的工作,不仅是在图形方面,还影响了我整体设计的方式。此外,弗雷德总是非常积极和非常支持。他具有深刻的洞察力,不仅专注于他的工作,而且还看到了该领域的广泛方面。他的兴趣非常广泛。我认为最好的描述是他是广义上的‘智者’。”
惠顿说布鲁克斯也相信服务。他要求北卡罗来纳大学的研究生教授一门本科课程,作为他们学习的一部分,以帮助培养全面发展的学者。布鲁克斯还在课程中加入了专业实践。“他教导人们要善待彼此,”她补充说。
布鲁克斯一直是北卡罗来纳大学的活跃教员,直到2015年退休。
1994年,布鲁克斯的图灵奖得主、ACM研究员伊万·萨瑟兰说服他共同主持国家研究委员会关于高性能计算的研究。当时,美国在计算机领域的领导地位受到了质疑,联邦政府继续为计算机研究提供资金的作用和目的也受到了质疑。
“我们联系的每一位资深研究人员都说‘可以’。我从未见过如此高层的人做出如此积极的反应。”萨瑟兰回忆道。
该委员会自1994年3月起召开了六次会议,并提出了最后报告c1995年2月。报告显示,美国政府对计算机研究的资助创造了“新想法和培训人才”,创造了数十亿美元的企业——尽管通常情况下,回报大约需要15年时间。
“弗雷德是一个最好意义上的政治家,也是一个伟大的领导者,一个非常善良的人,一个优秀的工程师。我很自豪能成为他的朋友和同事。每个人都应该读他的神话人物月萨瑟兰总结道。
布鲁克斯在1987年被授予ACM杰出服务奖,并在1994年被评为ACM院士,“以表彰他在计算机体系结构方面的杰出创新,包括流水线、指令前视和高速缓存存储器”。同年,他被授予ACM-AAAI艾伦·纽维尔奖,以表彰他在System/360架构方面的工作和“对生物化学可视化方法的贡献”。
布鲁克斯还在1993年被授予IEEE约翰·冯·诺伊曼奖章,2004年被授予ICM-IEEE CS Eckert-Mauchly奖,以表彰他在计算机体系结构、指令排序和中断系统方面的工作。
在众多奖项中,布鲁克斯被选为美国国家工程院、美国国家科学院和美国艺术与科学院的成员。
布鲁克斯于2022年11月17日去世。他留下了妻子南希,孩子肯尼斯,罗杰和芭芭拉,九个孙子和两个曾孙。
a.布鲁克斯,F.P. Jr。神秘的人月(ed纪念日。)。艾迪生-韦斯利朗曼出版有限公司,美国,1995。
b。http://worrydream.com/refs/Brooks-NoSilver-Bullet.pdf
c.国家研究委员会。发展高性能计算和通信计划以支持国家的信息基础设施。美国国家科学院出版社,华盛顿特区,1995年;https://doi.org/10.17226/4948.
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