第六章 贯彻执行 (Passing the Word)

他只是坐在那里，嘴里说：“做这个！做那个！”当然，什么都不会发生，光说不做是没有用的。

- 哈里·杜鲁门，关于总统的权力[1]

He''ll sit here and he''ll say, "Do this! Do that!" And nothing will happen. - HARRY S. TRUMAN, ON PRESIDENTIAL POWER[1]

假设一个项目经理已经拥有行事规范的结构师和许多编程实现人员，那么他如何确保每个人听从、理解并实现结构师的决策？对于一个由 1000 人开发的系统，一个 10 个结构师的小组如何保持系统概念上的完整性？在 System/360 硬件设计工作中，我们摸索出来一套实现上述目标的方法，它们对于软件项目同样适用。

文档化的规格说明——手册

手册、或者书面规格说明，是一个非常必要的工具，尽管光有文档是不够的。手册是产品的外部规格说明，它描述和规定了用户所见的每一个细节；同样的，它也是结构师主要的工作产物。

随着用户和实现人员反馈的增加，规格说明中难以使用和难以构建实现的地方不断被指出，规格说明也不断地被重复准备和修改。然而对实现人员而言，修改的阶段化是很重要的——在进度表上应该有带日期的版本信息。

手册不但要描述包括所有界面在内的用户可见的一切，它同时还要避免描述用户看不见的事物。后者是编程实现人员的工作范畴，而实现人员的设计和创造是不应该被限制的。

体系结构设计人员必须为自己描述的任何特性准备一种实现方法，但是他不应该试图支配具体的实现过程。

规格说明的风格必须清晰、完整和准确。用户常常会单独提到某个定义，所以每条说明都必须重复所有的基本要素，所以所有文字都要相互一致。这往往使手册读起来枯燥乏味，但是精确比生动更加重要。

System/360 Principles of Operation 的一致完整性来自仅有两名作者的事实：Gerry Blaauw 和 Andris Padegs。思路是大约十个人的想法，但如果想保持文字和产品之间的一致性，则必须由一个或两个人来完成将其结论转换成书面规格说明的工作。而且，将定义书写成文字，必须对很多原先并不是非常重要的问题进行判断，并得出结论。例如，System/360需要决定在每次操作后，如何设置返回的条件码。其实，对于在整个设计中，保证这些看似琐碎的问题处理原则上的一致性，决不是一件无关紧要的事情。

我想我所见过的最好的一份手册是 System360 Principles of Operation 的附录。它精确仔细地规定了 System/360 兼容性的限制。它定义了兼容性，描述了将达到的目标，列举了很多外部显示的各个部分：源于某个模型与其他模型差异，带来变化的部分和保持不变的部分；或者是某个给定模型的拷贝不同于其他拷贝的地方；甚至是工程上的变更引起拷贝自身上的差异。而这正是一个规格说明作者所应该追求的精确程度，他必须在仔细定义规定什么的同时，定义未规定什么。

形式化定义

英语或者其他任何的人类语言，从根本上说，都不是一种能精确表达上述定义的手段。

因此，手册的作者必须注意自己的思路和语言，达到所需要的精确程度。一种颇具吸引力的作法是对上述定义使用形式化标记方法。毕竟，精确度是我们需要的东西，这也正是形式化标记方法存在的理由和原因。

让我们来看一看形式化定义的优点和缺点。如文中所示，形式化定义是精确的，它们倾向于更加完整；差异得更加明显，可以更快地完成。但是形式化定义的缺点是不易理解。

记叙性文字则可以显示结构性的原则，描述阶段上或层次上的结构，以及提供例子。它可以很容易地表达异常和强调对比的关系，最重要的是，它可以解释原因。在表达的精确和简明性上，目前所提出的形式化定义，具有了令人惊异的效果，增强了我们进行准确表达的信心。

但是，它还需要记叙性文字的辅助，才能使内容易于领会和讲授。出于这些原因，我想将来的规格说明同时包括形式化和记叙性定义两种方式。

一句古老的格言警告说：“决不要携带两个时钟出海，带一个或三个。”同样的原则也适用于形式化和记叙性定义。如果同时具有两种方式，则必须以一种作为标准，另一种作为辅助描述，并照此明确地进行划分。它们都可以作为表达的标准，例如，Algol 68 采用形式化定义作为标准，记叙性文字作为辅助。PL/I 使用记叙性定义作为主要方式，形式化定义用作辅助表述。System/360 也将记叙性文字用作标准，以及形式化定义用作派生的论述。

很多工具可以用于形式化定义，例如巴科斯范式在语言定义中很常用，它在书本中有详细的描述 [2]。PL/I 的形式化定义使用了抽象语法的新概念，该概念有很确切的解释 [3]。

Iverson 的 APL 曾用来描述机器，突出的应用是 IBM 70904和 System/360