程序员必须知道的电脑知识(2)

　　0段—领域知识菜鸟

　　对领域知识没有多少认知，通过搜索引擎找到一些该领域的软件和硬件的介绍性文章，按照文章指示配置和使用软件。勉强能够使用现有软硬件。

　　1段—领域知识行家

　　了解领域内常用硬件，深入掌握领域内常用软件的配置和使用技巧。能够使用现有软硬件熟练搭建解决方案，能够解决实际工作中遇到的种种问题。

　　2段—领域知识专家

　　当你不仅仅掌握了该领域的软件和工具，知道怎么用，还知道其原理，“知其然，也知其所以然”，就是该领域的知识专家了。

　　你知道网络协议的原理，你才能在网络出现问题时知道是哪里可能出现了问题。是mac冲突，ip冲突，还是网络环路?

　　你知道存储的原理，你才能知道为什么这种存储方式不适合虚拟化，那种存储方式适合虚拟化，另一种方式适合资料备份。

　　你知道PCI协议，你才能知道你怎样才能虚拟化一个硬件设备。

　　你知道网卡硬件协议，你才能模拟出一个虚拟机能正常使用的虚拟网卡。

　　你知道视频编码格式和原理，才能知道什么视频格式占用带宽最少，什么视频格式占用CPU最少。

　　你了解IntelVT/Amd V指令集，才能知道虚拟化是怎样实现的。

　　你明白工作流其实就是状态机，在遇到复杂工作流程时，你才能知道怎样设计满足要求的工作流引擎。

　　3段—科学家

　　你是领域知识专家，但你的知识都是来自于书本，来自于其他人的。

　　如果你满足于当领域知识专家，你只能拾人牙慧，永远别想超越。别人的研究成果，未必愿意告诉你。当别人告诉你的时候，它可能已经发现了更新的理论，并且新一代产品可能马上就要发布了。

　　科学家是探索未知，勇于创新的人，是推动人类社会进步的人。

　　传说，思科的一位高管曾经半开玩笑地说过：“如果思科停止了新技术的研发，华为就会找不着方向”。这是在嘲笑华为只是处在领域知识专家的水平，只能山寨无法超越。我不知道华为的实际情况，但希望现在的华为已经走到了领跑者的位置。

　　欧文·雅各布斯发现了CDMA码分多址的原理，并发现它在通讯上大有可为，组建了高通公司。高通公司主要以专利授权费为生，它雇佣了大量科学家在通讯领域展开研究。有人说高通是专利流氓。这些人不明白知识的价值。在他们眼里，Windows的合理价格就应该是5元钱，一张光盘的价格。iPhone就应该是1000多元裸机的价格。高通是专利流氓，那你也流氓一个CDMA，LTE出来给我看看!

　　X86芯片在设计上没有考虑虚拟化。因此会有所谓的“虚拟化漏洞”出现。就是说，一些CPU特权指令执行时，在虚拟机环境下不会抛出异常，因此就无法切换到Host。这样，X86芯片上就无法运行虚拟机。

　　VmWare公司是由美国的几位科学家在1998年创建的。他们发现可以使用二进制翻译的技术，在X86计算机上运行虚拟机。

　　Xen虚拟化软件也是几位科学家发明的。他们发现只要修改虚拟机操作系统和Host操作系统的内核，在需要执行“虚拟化漏洞”指令时直接调用Host的功能，就可以实现虚拟化，而且大大提高了虚拟机的运行性能。

　　后来，Intel为自己的芯片添加了IntelVT指令集，Amd为自己的芯片添加了AmdV指令集，弥补了“虚拟化漏洞”。于是就有了KVM虚拟机软件，它直接用CPU硬件指令实现虚拟化。

　　KVM在执行CPU指令时，是直接在物理CPU上运行的，因此效率极高。但是，虚拟机运行虚拟外设时，就必须用软件模拟，因此虚拟机的IO访问速度很慢。

　　IBM科学家RustyRussell，借鉴了Xen的研发经验，创建了VirtIO技术。就是在虚拟机中编写一套PCI虚拟设备和驱动，这套虚拟PCI设备有一块虚拟设备内存。这个虚拟设备内存Host是可以访问的，虚拟机通过VirtIO驱动程序也可以访问。也就是一块内存在虚拟机和Host中共享，这就解决了虚拟机的IO性能问题。