周天爵
40 多年前，我亲身经历了学校两次中、大型计算机 719 和 753 机自主研制的艰苦历程，也经历了我校计算机科学系在上海的首次诞生。
记得在 1970 年春，受学校指派，我和倪重匡等年轻老师去了上海无线电 13 厂，协作参加国家 701 工程，研制人造卫星地面站计算机工作；后在 1971 年秋我回到学校数学系 719 造机组，投入 719 计算机研制，参加中央处理机部件的开发。我们运控组还有王世业、顾芝祥、陈志刚、潘锦平、吴立鹏、邹悦等许多老师，其中王世业老师还是 719 造机组的组长。我们十分注重科学严密的工作作风，对设计精益求精。
当时，组内老师既年轻富有朝气，又能保持团结和协作精神，很自然地，我也将之前所学的东西融入进来。记得印象比较深的至少有三点：我们优化了指令系统，如取整、取址等，为以后加快运算编译速度奠定了坚实的硬件基础；引入了控制台中断等人机交互机制，这在当时是新的管理控制理念；强化了机器逻辑设计的稳定性，比如增加改用 “双向维持阻塞” 技术等，依靠逻辑的完备性带来了物理的稳定性，从而解决了许多很难找到的隐藏很深的问题，使以后的调试非常顺利。
周天爵老师正在作 719 计算机的设计工作
到 1972 年年底，经过全体人员的精心研制和调试，719 机终于成功了。我早已编制好的唱歌程序和打印演示程序立即顺利运行，当歌声响起，打印出预定结果时，我第一次感受到那种心灵的震撼、科学的精准和团结的力量！正如当时一位老师所说的，科学规律 “你不服也得服啊”。事后，我在数学楼 602 教室向造机组全体人员介绍了 719 机指令系统、唱歌程序和打印演示程序的原理；详细编写出《719 机指令系统》资料，供全校老师和学生上机使用；又编写出最新教材，以后在新成立的计算机科学系里首次开设了《计算机程序设计》课程。
1974 年初，我和沈瑶英老师接受新的科研任务远赴北京 15 所工作一年，代表复旦参加全国联合研制的 DJS 通用系列计算机软硬件系统。其中小型机 DJS-220 以南大牵头，中型机 DJS-240 以北大牵头，大型机 DJS-260 以国防科工委所牵头。我参加联合研制大型机 260 操作系统，沈老师参加联合研制汇编软件系统。由于大型操作系统的极其复杂性，我直到年底才敢向学校科研处负责人郑绍濂老师和教研组其他老师写信汇报研制情况，“感到不再象一团乱麻”。
1975 年初，我被召回学校投入大型机的研制筹备工作。记得当时我们一批年轻老师在工宣队朱师傅和王世业老师带领下，集中在嘉定城中饭店讨论并到华东所调研，讨论的主题是应有怎样良好可行的总体设计方案。工作千头万绪，王老师也累得发烧了。1975 年 3 月正式定名为 FD-753 复旦计算机，并先期抽调了 20 多位老师成立了 753 造机组，王世业、顾德全等老师为造机组负责人，徐研人和我分管总体设计组，软件硬件同时开展系统自主研制，充分发挥我校老师软硬件相结合的基础优势。总体组朱传琪老师还化费大量精力，并深入到硬件总体设计中。后来学校又派来了陈苏扬、曹邦伟两位老师分别负责领导和参与总体设计，继续进行长期的艰苦研制。长时期来，各种条件和环境都很艰苦，各种因素非常复杂，人员流动也很大，给 753 机研制的进度和深度都带来了很大的困难，需要我们不断地努力克服。
经过反复研究讨论，结合那时美国 IBM360/370、欧洲 TSS、日本 FACOM 等计算机系统和我国 DJS-260、北大 150 等计算机系统，最终确定了我校新的大型 753 计算机系统的主要研制目标是：具有处理速度浮点运算 200 万次以上的主机系统；实现分时计算机系统，联结 64 终端，响应 3-5 秒；具有段页式虚拟存储的体系；多类型通道的 I/O 处理体系；多进程分层管理的微内核操作系统；科学计算和数据处理相结合的语言编译系统等。
1975 年 7 月，一批总体组老师去北京调研，到了中科院计算所和北大等地方，因我当时半年多前一直在北京，故那次没有去，留下来开始编写《FD-753 计算机总体结构和指令系统方案（草稿）》。在大家回来之后，我结合讨论和调研情况，抛砖引玉，向全体人员详细介绍了计算机总体结构和指令系统草案。该草案规范了数据类型和格式、指令类型和格式、寄存器和变址器的设置和规则，引人了各种数值、字符、地址、逻辑等运算指令和控制指令，还特设了系统进管指令和特权指令等完整草稿。后来，北京中科院计算所仲萃豪先生来上海，顺便请他来复旦，由施伯乐老师陪同，我们向他报告并介绍了 FD-753 系统总体思想和指令系统方案，最后他的结论是：总体方案 “分时系统适宜（高校），指令系统规整（可行）”。
在当时外部封锁的特殊历史条件和缺乏资料资金的情况下，对于复旦研制这样一种新的大型分时计算机复杂系统，市有关领导部门疑虑重重是很自然的，好长时间无法落实，需要反复进行严格论证。主要疑虑可能有：复旦已研制了 719 机，为什么又要研制 753 机？全国已联合研制 DJS 大型通用系列机，为什么复旦再要研制大型机？为什么不考虑一下另外较为成熟稳妥的方案？
在这种情况下，当时我亲历了我们至少三次严格的 “赶考”，在学校科研处郑绍濂老师带领下，研制组领导和总体组老师参加了向市里有关部门领导和专家的汇报考试。
第一次是向市 “重大办” 领导刘组长（老红军刘志丹之子）直接汇报总体方案。当时在徐研人和朱传琪两位老师仔细汇报答询后，我最后发言汇报说，其实我们确实也考虑过另外一些方案，而且还参加了其他大型机系统方案的设计，有过一定的比较。国家系列机是比较适合全国通用的大企业、大机关和研究所的，注重效率为先的批量处理系统；而分时处理系统比较适合高校的教学和学生、班级同时上机；在国际上充分吸取了 IBM-360 多道批处理系统大量错误教训后，欧洲国家才流行起分时系统，引入了新的理念和技术，反而适合中大型系统，稳妥成熟；至于国内 DJS-260 大型机为何没有分时和虚存系统的功能，这是由于面向全国与 220/240 系列必须保持一致。经过汇报和论证，相互之间进行了学术沟通，增强了信任感。
第二次是在市政府一会议室，市科委老徐主持，请了全市有关高校和研究所等老师专家座谈论证，参加的单位有交大、同济、科大、华东所、上海所等。在复旦介绍总体目标和方案后，气氛比较平静，毕竟情况各不相同，很少有可比性，他们往往多在宏观上提出了一些问题和建议，我们也作了仔细解答。
第三次是在市科学会堂一报告厅，市科协组织全市有关计算机会员专家听取论证，领导要我代表总体组报告复旦的详细总体方案，并作仔细解释，时间又紧人又多，会后很难进行讨论，只能在会后收集意见。见到工宣队王师傅，我被笑称为 “三快”：写得快，说得快，擦得快。经过多次严格论证，改进了我们的总体方案，增强了市有关领导的信任和我们的信心。
1975 年 10 月复旦计算机科学系终于在上海首次成立，何永保老师为首任系主任，前复旦大学党委书记王零同志兼任我们新系总支负责人。王零同志曾经对 719 机开展过非常深入的调查研究，对 719 机的成功研制和对学校建设的重要促进作用印象深刻，评价很高。建系不久就举行了全系科研动员学术报告会，在老教学大楼 1233 教室，系领导要我向全体师生介绍汇报 753 研制总体方案。报告后，王零同志作了工作动员，支持 753 机的研制，他动情地说：“我老了，但若 753 不出来，我死不瞑目！”；在以后工作中碰到困难和阻力时，他曾着急生气地说：“谁反对，就派谁去负责！”。我们都知道，他坚持复旦领导一贯重视科学研究的优良传统，他经常喜欢在晚上到全校各个实验室去走走、看看、问问，帮助他们解决各种矛盾和困难。
753 机转入长期实践开发阶段后，软件硬件同时进行了系统自主开发，大家各司其责。我们软件系统开发分为两大组：我负责分时操作系统组，陈金海老师负责语言编译系统组。分时操作系统组先后有我、张然、朱传琪、李玉茜、沈瑶英、赵子正、李松年、顾纯宜等老师参加，分别负责内核控制、虚存管理、通道管理、作业管理、用户管理等功能开发；语言编译系统组先后有陈金海、招兆铿、廖有为、朱百祥、洪承德等老师分头开发。
经过全体人员先后长期的艰苦努力，我们分时操作系统组最后自主完成了以下系统目标要求。（1）实现了 8 层层次结构：内核控制层、控制台管理层、虚存管理层、通道管理层、作业管理层、用户管理层、系统服务层、用户作业层等；（2）3 种权限态：核心态、管理态、用户态等；（3）8 级中断处理：硬件出错中断、软件出错中断、调试中断、缺页中断、进管中断、I/O 中断、时间片中断、容错中断等；（4）5 种进程状态：执行态、就绪态、阻塞态、封锁态、等待态等；（5）6 种进程通讯：等信、读信、写信、发信、回信、转信等；（6）64 虚空间管理：每空间 64 段，每段 16 页，每页 1024 字，第 0 段有系统页面表快存，第 32 段有用户数据表快存等；（7）3 级 I/O 管理：通道级管理、控制器级管理、设备级管理等；（8）3 级作业管理：线程管理、进程管理、用户管理等。
1978 年 7 月，张然老师和我参加了在庐山召开的全国首次计算机操作系统学术会议。安排我作了复旦 753 分时虚存操作系统研制的学术报告，张老师作了虚拟存储管理系统开发的交流汇报。人们反映说，当时像复旦那样自主研制大系统的核心结构、核心代码是罕见独特的。不久，根据多年来研究开发实践，我编写出了《计算机操作系统结构原理》教材，首次在系里开设了《操作系统原理》课程，给当时计算机系 77/78/79 级本科生及研究生等授课；还多次被复旦指派，在市科学会堂为全市会员作计算机和操作系统学术讲座。
到 80 年代初期，在硬件系统开发制造基本完成，操作系统编码实现后，我们便开始了操作系统核心代码的调试。由于已经进行了多次反复的逻辑推演，在硬件系统有曹邦伟等老师强有力的基础保障下，内核模块和各进程模块的调试工作意外地顺利。那天深夜曹老师和我在一起，当中央控制台指示灯第一次明确显示 16 个模拟进程正在分时轮转并正常顺利运行时，我又一次感受到了那种深深的震撼，更加信服科学的真理。但这时，国际形势发生了变化，巴黎 “统筹” 开禁了，国外成熟系统和技术的大规模流出也即将开始了。最后 753 分时计算机系统研制完成，由国家教委和上海科委联合通过了鉴定，曹老师和我还曾分别作了硬件和软件系统研制的总体汇报。复旦人通过 FD-753 的精心研制和开发实践，实现了一句铮言：功成不必于我至，前拓才知境界殊。
周天爵老师在国家教委上海科委联合鉴定会上，作 753 计算机系统软件总体汇报
今天在改革开放的大好时代，只有一样东西无法买到，那就是高科技的核心技术，它是公司立命之本，甚至是国家机密，各国历来如此。我们几十年过来的历史，人们总有个疑问：当年为什么一提起研制计算机，我们复旦人都一次次前赴后继，如此执着？我亲历亲为，沉思良久。在那特殊历史时代中，在没有奖金又批判名利主义的条件下，封锁闭塞、缺乏资料，但面对着世界科学的日益进步，我们一大批复旦人，不计名利，责无旁贷，都是出于对母校那样历史地位的一种自发的科学担当，出于对计算机科学领域的责任感和使命感，其他别无选择和解释。正如已故谢希德校长多次指出的那样，753 机的研制确实付出了学费，但是为我校确实培养了一批人才。
当年，我们复旦人从 602 到 719 再到 753，一次次冲刺，究竟冲上什么？刺向何处？其实，冲上的是自主创新之路，刺向的是核心技术深处；今天我们同样面对改革开放和科技创新的时代，要做到真正转型和可持续发展，各行各业仍然有很长的路要走。总会有一大批真才实学的年轻人涌现出来，走自主创新的道路，向着核心技术深处继续冲刺！这正是本文思忆所念之本意。
周天爵 供稿于 2015 年 4 月
周天爵老师照片
