深空一号肩负着NASA的主要义务,旨在验证未来行星际探测所需的十几项新技能。

在深空一号翱翔了2.4亿公里往后,溘然发生了一个故障,有个进程不事情了。

地面职员非常紧张,赶紧召来软件团队商量对策。

软件团队在会议绞尽脑汁,激烈辩论,末了决定对深空一号的软件进行调试。

一个发誓不用Java的轨范员不得不在太空中调试Lisp

调试?到底该怎么调试?

软件可不是支配在某个机房里,而是位于间隔地球2.4亿公里的航天器中,间隔之远纵然是光也须要半个小时才能跑个来回。

但是NASA的工程师们却成功地办理了这个问题,缘故原由便是深空一号上的掌握软件是用Lisp写的!

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要想理解全体事情的来龙去脉,必须把韶光拉得长一些。

1988年,罗恩来到NASA的JPL(喷气推进实验室,钱学森是创始人之一),在自主机器人的人工智能组事情。

JPL当时制订了一个火星探测的操持,希望能到达火星,并且采样返回。

任务弘大而艰巨,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,在火星漫游,必须要给它配套一个强大的软件,让它具备一个强大的大脑。

用什么编程措辞呢?

在80年代,没有Java, 没有Python,没有JavaScript,航天器紧张是用汇编编写的。

而罗恩他们决定考试测验一个新措辞:Lisp。

Lisp在当时是人工智能的编程措辞,恰好和火星车的任务匹配,并且也不用管理C措辞的指针,还支持垃圾回收。

不过当时的NASA对Lisp持疑惑的态度,很多人以为Lisp很奇怪,担心Lisp那奇怪的垃圾回收技能会溘然让运用进程去世掉。

但是罗恩认为:“当你利用的措辞供应一种高等的抽象时,完成事情会变得更快更随意马虎。

罗恩他们先利用Lisp针对手头的问题定义一个自定义措辞,相称于DSL,然后为火星车的硬件进行编译,这种办法对付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 电脑上写了一个仿照器,把代码做了非常充分的测试。

罗恩的小组不但能写火星车的漫游和避障程序,还能写底层的编译器和仿照器,可见技能能力还是非常强的。

虽然Lisp火星车进展顺利,可以利用立体视觉传感器在户外自主导航,在波折地形环境下漫游,但是罗恩他们并不是唯一一组火星车原型制造者,他们还有竞争对手。

罗恩回顾说:NASA内部也存在山头,也有政治斗争,Lisp火星车不幸成为捐躯品,末了团队终结,很多成员离开了。

1997年,第一个火星车Sojourner到达火星,这时候,驱动它的是C措辞。

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幸运的是,NASA换了一个领导,发起了一个叫做新千年的操持,个中一个任务便是深空探测。

深空一号操持飞过一个小行星和彗星。

它须要一个自主航天器掌握系统,叫做远程代理(Remote Agent)。

C++派和Lisp派展开了一场斗争,这一次终极Lisp得胜。

罗恩他们故伎重演,再次利用Lisp 定制了一个领域专有措辞,这个措辞的构造会阻挡你编写某些有问题的代码,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,认为绝对不会出错。

但是天下上哪有绝对的事情?

越是你以为不会出错的地方,偏偏就在那里出错。

Lisp代码被支配到了生产环境:深空一号航天器

深空一号向一颗小行星飞去,这一去便是2.4亿公里。

就在这时,深空一号发生了故障,它并没有完成一件该当做的事情。

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做事器上,代码运行的地方在2.4亿公里以外,纵然是光也须要半个小时才能跑一个来回!

幸亏深空一号运行的是Lisp,它支持REPL(read–eval–print loop)这样功能,可以输入一个命令,然后查当作果。

一群人坐在会议中,绞尽脑汁,谈论发送什么命令来调试。

当然,每一条调试命令都须要层层审批,让所有人具名,然后由接管过培训的操作员在深空网络掌握台前输入命令,按下赤色按钮,旗子暗记会通过一个巨大的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系统的转储信息,看看当前活动进程的列表,他们向深空一号发了一个S表达式。

数据传输回来往后,大家急速就创造了问题:有个进程在等待一个已经发生了的事宜。

这本来是不可能发生的,紧张是由于有个程序调用了底层的Lisp函数导致的。

团队决定手工触发这个事宜,这就可以让那个进程连续实行了。

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,他们成功地挽救了这项任务。

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在2.4亿公里以外调试代码,修复问题确实让人印象深刻,但是NASA并没有拥抱Lisp。

NASA当时有个响亮的口号“更好,更快,更省”,实在这更像一个不可能三角形。

在这样的思想指引下,深空探测项目经费很少,韶光又很紧张。
以是当涌现进度延期和预算超支时,Lisp成了替罪羊。

关键的迁移转变点是一个有着200人参加的重大审查,包括很多JPL的高等管理职员,当软件集成工程师在做演示时,有人问他:如果可以改变一件事情,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。

这险些就宣告了Lisp在JPL的去世刑。

罗恩非常沮丧,他在JPL被边缘化,希望和他互助的人越来越少。

这时候,他创造一家叫做Google的网站,这个网站的搜索结果好得不可思议,速率快得吓人,罗恩很快找到了招聘链接,投递了简历。

2000年,罗恩在JPL事情了12年往后,加入了正在冉冉升起的明星公司Google。

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罗恩一贯以为在软件业,管理层一贯在探求一种开拓流程,让程序员变成可以插拔的、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,以是他起誓永久不会成为一名Java程序员,在90年代后期,这个决定让90%以上的工为难刁难他关闭了大门。

罗恩选择Google的一个主要缘故原由便是他们不该用Java,但是,他在Google的第一项事情便是:

领导公司的第一个Java项目!

这个项目终极变成了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,成功地捕获了程序员的芳心,大家同等认为利用Lisp是个好主张,接下来只须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