WATFIV

En el verano de 1965, cuatro estudiantes de pregrado de la Universidad de Waterloo , Gus German, James G. Mitchell ^{[ 5 ] [ 6 ]} , Richard Shirley y Robert Zarnke, liderados por Peter Shantz, desarrollaron un compilador de Fortran para la computadora IBM 7040 llamado WATFOR. Sus objetivos eran una rápida velocidad de compilación y un diagnóstico de errores eficaz tanto en tiempo de compilación como de ejecución. ^{[ 2 ]} Elimina la necesidad de un paso de enlace separado y, como resultado, los programas FORTRAN que no contienen errores de sintaxis se ejecutan inmediatamente. El profesor J. Wesley Graham lideró todo el proyecto. ^{[ 7 ]}

Este sencillo proceso de un solo paso permitió a programadores sin experiencia aprender a programar con un menor coste en tiempo y recursos informáticos. ^{[ 8 ]} Para facilitar la depuración, el compilador utiliza un enfoque innovador para comprobar variables no inicializadas (un error extremadamente común entre los programadores novatos). Utiliza una función de diagnóstico del 7040 que puede establecer deliberadamente áreas de memoria con paridad incorrecta. Cuando un programa intenta hacer referencia a variables que no se han inicializado, la máquina recibe una interrupción (gestionada por las rutinas de tiempo de ejecución de Watfor) y el error se notifica al usuario como una variable no inicializada. Esto tiene el agradable efecto secundario de comprobar variables no inicializadas prácticamente sin sobrecarga de CPU.

WATFOR rápidamente ganó popularidad y más de 75 instituciones lo instalaron en sus sistemas IBM 7040. La distribución del compilador estuvo a cargo de Sandra Bruce (de soltera Hope).

En 1966, la universidad planeó reemplazar la 7040 con una computadora IBM System/360 , que era mucho más rápida pero no compatible con el software. Se formó un equipo de empleados de tiempo completo y estudiantes de pregrado para escribir una versión para IBM 360. ^{[ 9 ]} A los miembros del proyecto, Betty Schmidt, Paul Dirksen, Paul H. Cress , Lothar K. "Ned" Kesselhut, Bill Kindree y Dereck Meek, se unieron más tarde Mike Doyle, Rod Milne, Ron Hurdal y Lynn Williams, y completaron 360 WATFOR a principios de 1967.

Muchas otras instituciones (universidades, colegios, empresas y agencias gubernamentales) comenzaron a utilizar el compilador WATFOR para satisfacer necesidades similares a las de la Universidad de Waterloo. Sandra Ward se encargó de la distribución del software y la atención al cliente.

Como resultado de las propuestas del comité Fortran del grupo de usuarios SHARE y otros, se produjo una nueva versión llamada WATFIV en 1968. WATFIV introdujo nuevas características como variables CHARACTER, escrituras formateadas en memoria y entrada/salida de acceso directo. ^{[ 1 ]} En términos de estrategias de generación de código, WATFIV produjo código absoluto . ^{[ 10 ]}

Entre las personas involucradas en el mantenimiento y la mejora se encontraban Bernie Murphy, Martin Wiseman y Yvonne Johnson.

WATFIV se pronunciaba como "WHAT FIVE" (y a veces "WATT FIVE"), pero, como se comprendió en ese momento, también podía (casi) seguir pronunciándose como "WHAT FOR", como en WAT-F-IV (Waterloo Fortran IV).

La Asociación para la Maquinaria Informática otorgó a Paul Cress y Paul Dirksen el Premio Grace Murray Hopper por sus contribuciones a los proyectos WATFOR y WATFIV en 1972. ^{[ 11 ]} El compilador WATFIV fue incluido en la Lista de Honor de DATAPRO de 1975 y 1976.

Universidades y corporaciones utilizaron estos compiladores y se desarrollaron varios otros productos de software siguiendo la tradición de WATFOR. Por ejemplo, una versión para el lenguaje de programación COBOL se llama WATBOL . ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} Y de la Universidad de Cornell surgió una versión para estudiantes del lenguaje PL/I , llamada PL/C , que tenía objetivos similares a los de WATFOR. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

El científico informático y autor Daniel D. McCracken dijo que "no es exagerado sugerir que WATFOR revolucionó el uso de las computadoras en la educación". ^{[ 17 ]} En un momento dado, se poseían más de 3000 licencias de minicomputadoras y mainframes y más de 100 000 licencias de microcomputadoras en todo el mundo para esta familia de productos de software.

En 1974, se creó un compilador con características similares a la implementación de IBM para la computadora PDP-11 de Digital Equipment Corporation , llamado WATFOR-11. A los miembros del equipo, Jack Schueler, Jim Welch y Terry Wilkinson, se unió posteriormente Ian McPhee , quien había añadido nuevas instrucciones de control al compilador WATFIV para la programación estructurada (SP). Estas nuevas instrucciones incluían el bloque IF (posteriormente incluido en el estándar de lenguaje ANSI X3.9-1978), WHILE, UNTIL y otras. WATFIV-S se anunció en 1974 y, unos meses después, también se anunció WATFOR-11S (la "S" indica las nuevas características de SP). Las características originales de SP fueron posteriormente mejoradas con instrucciones adicionales por Bruce Hay en WATFIV-S en 1980 y por Jack Schueler en WATFOR-11S en 1981.

Durante la década de 1970, el subcomité ANSI X3J3 (el grupo de estandarización del lenguaje FORTRAN) desarrolló un nuevo estándar que fue aprobado oficialmente en abril de 1978. Este estándar, denominado FORTRAN 77 , introdujo numerosas instrucciones nuevas en el lenguaje. De hecho, el estándar anterior, FORTRAN 66, es un documento muy breve que describe, en la práctica, solo un subconjunto de la mayoría de las implementaciones de FORTRAN. Por ejemplo, las implementaciones WATFIV y WATFOR-11 se basan en la definición de FORTRAN-IV de IBM .

A medida que los programadores utilizaban las características de FORTRAN 77, se requería un nuevo compilador que combinara las ventajas del compilador WATFIV con el nuevo estándar del lenguaje. En enero de 1983, Watcom Systems Inc. inició un proyecto para desarrollar un compilador de FORTRAN 77. Bajo el liderazgo de Jack Schueler, empleados de Watcom y estudiantes de pregrado del programa cooperativo de Ciencias de la Computación de la Universidad de Waterloo participaron en la creación del compilador WATFOR-77. El trabajo principal fue realizado por Geno Coschi, Fred Crigger, John Dahms, Jim Graham, Jack Schueler, Anthony Scian y Paul van Oorschot . Contaron con la asistencia de Rod Cremasco, John McCormick, David McKee y Brian Stecher. Muchos miembros del equipo de proyectos de compiladores anteriores aportaron ideas, entre ellos Bruce Hay, Ian McPhee, Sandra Ward, Jim Welch y Terry Wilkinson.

A diferencia de los compiladores anteriores, una parte importante de WATFOR-77 se escribió en un lenguaje de sistema portátil para facilitar la implementación del compilador en otros sistemas informáticos. Los compiladores WATFOR anteriores se escribieron completamente en lenguaje ensamblador dependiente de la máquina .

Dos componentes del compilador no son portables. El generador de código traduce las sentencias FORTRAN a instrucciones nativas de la computadora y las almacena en memoria. La primera versión de WATFOR-77 genera instrucciones para la arquitectura de la computadora IBM 370. La mayor parte del soporte en tiempo de ejecución (verificación de variables indefinidas, evaluación de subíndices, funciones intrínsecas) se escribió en lenguaje ensamblador para un buen rendimiento. En septiembre de 1984, la primera versión se instaló en la Universidad de Waterloo para el Departamento de Servicios Informáticos. Era una implementación para computadoras IBM 370 que ejecutaban el sistema operativo VM/SP CMS .

Unos meses antes, en mayo de 1984, se inició un proyecto para implementar el compilador WATFOR-77 en la computadora personal IBM . En este proyecto participaron Geno Coschi, Fred Crigger, Tim Galvin, Athos Kasapi, Jack Schueler, Terry Skomorowski y Brian Stecher. En abril de 1985, esta segunda versión de WATFOR-77 se instaló en la Universidad de Waterloo para uso de los estudiantes de la Facultad de Ingeniería. El compilador puede ejecutarse en una computadora personal IBM de 256 KB con IBM PC DOS 2.0 y no requiere hardware especial de punto flotante.

En otoño de 1985, IBM Japón recibió una versión japonesa de WATFOR-77 para el ordenador personal IBM JX . Esta versión generaba mensajes de error en japonés y era compatible con los conjuntos de caracteres Kanji, Hiragana y Katakana para nombres de variables y cadenas de caracteres. Para dar soporte al JX, el manual de referencia del idioma y la guía del usuario se tradujeron al japonés. En la primavera de 1988, se desarrolló otra versión de WATFOR-77 con las mismas características para la familia de ordenadores personales IBM PS/55 en Japón.

Durante el verano de 1986, la versión de WATFOR-77 para IBM PC se adaptó para ejecutarse en el Unisys ICON , que utiliza el sistema operativo QNX . Dado que QNX es bastante diferente de IBM PC DOS, se reescribieron partes del sistema de ejecución. Esta implementación de WATFOR-77 estuvo disponible en septiembre de 1986.

Durante el verano de 1985, se inició un proyecto para adaptar WATFOR-77 a la serie de computadoras VAX de Digital Equipment Corporation, que utilizaba el sistema operativo VMS . Entre los miembros de este proyecto se encontraban Geno Coschi, Marc Ouellette, Jack Schueler y Terry Skomorowski. Esta implementación estuvo disponible en marzo de 1987.

Asimismo, en la primavera de 1988, se inició un nuevo proyecto para desarrollar un compilador optimizador de FORTRAN 77. Este compilador utiliza el generador de código del compilador C de Watcom , que produce un código máquina superior al de otros compiladores de C. El compilador optimizador de FORTRAN 77 se lanzó al mercado a mediados de 1990.

En octubre de 1990 se celebró el 25 aniversario de WATFOR. ^{[ 18 ]} Muchos de los involucrados en el desarrollo de los compiladores de WATFOR fueron invitados a la Universidad de Waterloo para una reunión.

En la primavera de 1992, se adaptó una versión de WATFOR-77 a la familia de ordenadores personales NEC PC-9801 . Esta versión era similar a la de IBM PS/55, pero modificada para adaptarse a las diferencias arquitectónicas. En enero de 1992, comenzó el desarrollo de una versión de 32 bits de WATFOR-77 para los ordenadores personales Intel 80386 e Intel 80486. La primera versión se lanzó en otoño de 1992.

Todavía en 1995, en la Universidad de Mississippi se seguían impartiendo clases de programación en WATFIV , dirigidas por el profesor Charles H. (Chuckie) Franke.