Ken Thompson 谈 Unix：管道和那些逐渐成形的程序

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在 Vintage Computer Festival East，Brian Kernighan 采访 Ken Thompson，话题包括 Unix、早期工具和计算机国际象棋。两人在贝尔实验室共事多年，办公室就在走廊两侧。

Thompson 回忆，在伯克利读书时，学校的主计算机午夜停机后，他可以拿钥匙进去，一直用到早上八点。他说自己“喜欢计算机”，工作十分投入，却没有明确的职业目标。一位来自贝尔实验室的老师帮他进入研究生院；他说自己当初没有申请，因为觉得能力不够。

后来贝尔实验室邀请他面试，他最初拒绝了：他不想进入商业机构工作，也觉得不该白拿对方的旅费。最后他同意去看看，但事先声明自己的答案会是“不”。走进研究部门的走廊时，他发现门上的名字自己都认识。随后他沿美国东海岸拜访朋友，录用通知追到了旅途中的一站，他重新考虑后接受了。

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在贝尔实验室，Thompson 参与了 MIT、贝尔实验室和通用电气合作的分时系统 Multics。他回忆，这个项目规模庞大、设计过度；自己虽然在做编程工作，造出的却不是他想用的系统。贝尔实验室最终退出，管理层也不愿再资助操作系统项目。

他找到一台原本用于工程工作的 PDP-7，用它做实验，其中包括一个太空游戏。他还对机器的磁盘产生兴趣，写了一个磁盘调度算法。为了在负载下测试它，他开始编写一些程序给磁盘安排工作。

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程序写着写着，Thompson 意识到，自己离一个操作系统大约只差三个星期：需要一个编辑器来写代码、一个汇编器把代码变成可运行的形式，还需要一个小内核。恰好他的妻子带着年幼的孩子去加州探亲，三周后才回来。他留下来，每周完成其中一项：“一个星期，一个星期，一个星期，我们就有了 Unix。”

这是 Thompson 对起点的简要回忆，并不是说完整的现代 Unix 在三周内建成。他描述的是一台速度很慢、只有两个终端的小系统。Dennis Ritchie、Doug McIlroy 和 Robert Morris 都是早期用户。

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团队曾申请一台 PDP-10 来运行 Unix，但被拒绝。Thompson 回忆，Joe Ossanna 随后提出了另一种用途：专利部门需要按特定格式和编号要求处理文件。团队表示自己可以完成这项工作，还能节省开支。

他们获得了一台 PDP-11，将 Unix 移植过去，并开发文书格式化工具。白天是专利部门的工作人员使用机器，研究人员晚上再用。Thompson 补充说，白天他们会避免做有风险的工作，因为机器缺乏保护，可能崩溃。

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McIlroy 曾提出把程序连接起来。Thompson 说，自己在 PDP-7 上的第一次尝试让相互配合的进程通信，但接口不顺手，最终没有人使用。他担心，在一般性的进程网络中，队列可能不断增长或耗空，也没想出这种设计能用于什么实际程序。

后来，他想到了管道。Unix 已经支持输入输出重定向，于是他在操作系统里加入这一机制，再通过 shell 尝试。他和 Ritchie 随后修改了现有工具，让它们成为过滤器：读入、处理、输出，不再让状态信息妨碍程序之间传递数据。

一次实验将计算器接到数字转文字的程序，再接到语音合成器。Kernighan 记得当时大家都忙着发现各种组合。Thompson 说，那是“原本不该出现在同一间房里的东西”被连接到了一起。

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Kernighan 问起 grep：这个程序从 20 世纪 70 年代初就一直有人使用。Thompson 说，自己早已写好它，只是放在个人目录里。他不想独自决定，自己写的哪些程序应该进入共享的 bin 目录。

后来 McIlroy 需要一种在文件中搜索的方法。Thompson 答应回去想一个晚上。按照他的说法，他花了最多大约一小时修复错误、完成原本就打算做的事，第二天把 grep 交了出去。程序进入 bin，名字后来也成了动词。

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Thompson 还讲到 PDP-7 的内存限制如何影响 B 的开发。他说，最初尝试实现的 Fortran 太大，于是他不断删减。加入新功能会让编译器超出可用内存，他就用一个基于磁盘的版本继续工作，直到它重新缩小到能放进内存。

Ritchie 后来开发了新版 B。随着 Unix 转到内存更多的 PDP-11，他在此基础上发展出 C，类型系统是其中的重要新增部分。Thompson 将这一转换归功于 Ritchie；他自己曾三次尝试用这门不断演进的语言重写内核，均告失败。等语言加入结构体后，重写才成功。

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对国际象棋的兴趣，让 Thompson 从软件程序走向专用硬件。他讲到早期参赛失利、制造速度更快的机器，以及后来与 Joe Condon 的合作：后者的硬件设计工具帮助他们造出一台更强的系统。Thompson 说，他们的机器在 1980 年获得了世界冠军。

之后他受邀到莫斯科演示。起飞前，他把电脑交到货运站，但它并没有随飞机抵达。经过反复询问和报纸报道，他才得知机器被扣在美国境内。Thompson 回忆，贝尔实验室缴纳了罚款，机器也被送回；但计划中的演示已经错过。这是他在访谈中对事件的回述。

本文整理自 Vintage Computer Federation 的《VCF East: Ken Thompson interviewed by Brian Kernighan》。