Один из самых интересных компонентов STEPS — это объектно-ориентированный язык OMeta (pdf). Он предназначен для описания синтаксиса других языков. К примеру, на OMeta можно в несколько строк описать синтаксис калькулятора, а потом при помощи наследования расширить его и сделать научный калькулятор. Синтаксис OMeta при этом описан на самом OMeta.
Второй важный язык — это Nile (названный в честь реки Нил). Авторы STEPS называют его «языком исполняемой математики». Nile позволяет компактно описывать математические выражения и сделан таким образом, чтобы максимально облегчить параллельные вычисления. На нём написана графическая подсистема Frank, называемая Gezira. Gezira умещается в несколько сотен строк на Nile и умеет выводить растровую и векторную графику, поддерживает сглаживание и различные фильтры.
Самый низкий уровень во всей этой сложной системе — язык Nothing (переводится с английского как «Ничто»), «высокоуровневый язык с низкоуровневой семантикой». Nothing — это промежуточное звено между всеми языками в STEPS и машинными кодами. На Nothing не предполагается писать вручную, и нужен он лишь для возможности смотреть, что получается на выходе. Nothing, по словам исследователей, вдохновлён BCPL, использовавшимся в шестидесятые годы и вдохновившим авторов Си. На данный момент код на Nothing можно транслировать в Си для дальнейшего перевода в машинные коды или в JavaScript — чтобы система исполнялась в браузере. Предполагается, что в будущем из Nothing можно будет получать машинные коды напрямую.
В качестве промежуточного слоя, на котором написан пользовательский интерфейс, одно время использовался NotSqueak — упрощённый диалект Squeak. Но в последнем отчёте упоминаний о NotSqueak уже нет, зато появился новый объектно-ориентированный язык — Maru. Как и OMeta, он написан сам на себе и может использоваться как для описания высокоуровневого представления, так и для связи с низкоуровневыми функциями. На Maru может быть реализован парсер грамматики, и в 2011 году команда Кея была занята переносом Nile на Maru.
К сожалению, отчёты Кея и его команды (pdf) — это не пособие для программистов-суперменов и не справочник. Оно и понятно — STEPS пока что не готов, и каждый год во Viewpoints ставят разнообразные эксперименты, цель которых — не столько в создании законченной системы, сколько в том, чтобы отточить методы. «Франкенштейн» как цельная система здесь нужен лишь в качестве подопытного тела.
Если посмотреть отчёты Viewpoints за разные годы, то заметно, что здесь снова и снова изобретают языки программирования, делают их всё более самодостаточными (пока что кое-где ещё остаётся код на Си, но от него постепенно избавляются) и ставят смелые эксперименты.
Время от времени команда Кея пробует пробрасывать мостики в реальный мир, создавая, к примеру, виртуальную машину Squeak для Google Native Client или делая метаязык Tamacola на основе Tamarin VM, входящей во Flash. Эти методы могут позволить всей системе не просто работать в браузере, но исполняться быстрее, чем при трансляции в JavaScript.
Скорость, впрочем, не является целью Кея: по его оценке, в нынешнем виде Frank работает примерно на 30 процентов медленнее, чем если бы был написан традиционными методами. Оптимизацией исследователи занимаются лишь тогда, когда это не вредит компактности кода.
Понятно, что Frank не станет конкурентом современных ОС и вряд ли вообще будет доделан до необходимого для этого уровня. Тем не менее те методы, которые разрабатывает Алан Кей, могут повлиять на подход к программированию не меньше, чем в своё время повлиял Smalltalk.
Еnergy harvesting: энергия из ничего
Олег Нечай
Опубликовано 24 апреля 2013