程序員必須知道的電腦知識(2)

　　0段—領域知識菜鳥

　　對領域知識沒有多少認知，通過搜索引擎找到一些該領域的軟件和硬件的介紹性文章，按照文章指示配置和使用軟件。勉強能夠使用現有軟硬件。

　　1段—領域知識行家

　　了解領域內常用硬件，深入掌握領域內常用軟件的配置和使用技巧。能夠使用現有軟硬件熟練搭建解決方案，能夠解決實際工作中遇到的種種問題。

　　2段—領域知識專家

　　當你不僅僅掌握了該領域的軟件和工具，知道怎么用，還知道其原理，“知其然，也知其所以然”，就是該領域的知識專家了。

　　你知道網絡協議的原理，你才能在網絡出現問題時知道是哪里可能出現了問題。是mac沖突，ip沖突，還是網絡環路?

　　你知道存儲的原理，你才能知道為什么這種存儲方式不適合虛擬化，那種存儲方式適合虛擬化，另一種方式適合資料備份。

　　你知道PCI協議，你才能知道你怎樣才能虛擬化一個硬件設備。

　　你知道網卡硬件協議，你才能模擬出一個虛擬機能正常使用的虛擬網卡。

　　你知道視頻編碼格式和原理，才能知道什么視頻格式占用帶寬最少，什么視頻格式占用CPU最少。

　　你了解IntelVT/Amd V指令集，才能知道虛擬化是怎樣實現的。

　　你明白工作流其實就是狀態機，在遇到復雜工作流程時，你才能知道怎樣設計滿足要求的工作流引擎。

　　3段—科學家

　　你是領域知識專家，但你的知識都是來自于書本，來自于其他人的。

　　如果你滿足于當領域知識專家，你只能拾人牙慧，永遠別想超越。別人的研究成果，未必愿意告訴你。當別人告訴你的時候，它可能已經發現了更新的理論，并且新一代產品可能馬上就要發布了。

　　科學家是探索未知，勇于創新的人，是推動人類社會進步的人。

　　傳說，思科的一位高管曾經半開玩笑地說過：“如果思科停止了新技術的研發，華為就會找不著方向”。這是在嘲笑華為只是處在領域知識專家的水平，只能山寨無法超越。我不知道華為的實際情況，但希望現在的華為已經走到了領跑者的位置。

　　歐文·雅各布斯發現了CDMA碼分多址的原理，并發現它在通訊上大有可為，組建了高通公司。高通公司主要以專利授權費為生，它雇傭了大量科學家在通訊領域展開研究。有人說高通是專利流氓。這些人不明白知識的價值。在他們眼里，Windows的合理價格就應該是5元錢，一張光盤的價格。iPhone就應該是1000多元裸機的價格。高通是專利流氓，那你也流氓一個CDMA，LTE出來給我看看!

　　X86芯片在設計上沒有考慮虛擬化。因此會有所謂的“虛擬化漏洞”出現。就是說，一些CPU特權指令執行時，在虛擬機環境下不會拋出異常，因此就無法切換到Host。這樣，X86芯片上就無法運行虛擬機。

　　VmWare公司是由美國的幾位科學家在1998年創建的。他們發現可以使用二進制翻譯的技術，在X86計算機上運行虛擬機。

　　Xen虛擬化軟件也是幾位科學家發明的。他們發現只要修改虛擬機操作系統和Host操作系統的內核，在需要執行“虛擬化漏洞”指令時直接調用Host的功能，就可以實現虛擬化，而且大大提高了虛擬機的運行性能。

　　后來，Intel為自己的芯片添加了IntelVT指令集，Amd為自己的芯片添加了AmdV指令集，彌補了“虛擬化漏洞”。于是就有了KVM虛擬機軟件，它直接用CPU硬件指令實現虛擬化。

　　KVM在執行CPU指令時，是直接在物理CPU上運行的，因此效率極高。但是，虛擬機運行虛擬外設時，就必須用軟件模擬，因此虛擬機的IO訪問速度很慢。

　　IBM科學家RustyRussell，借鑒了Xen的研發經驗，創建了VirtIO技術。就是在虛擬機中編寫一套PCI虛擬設備和驅動，這套虛擬PCI設備有一塊虛擬設備內存。這個虛擬設備內存Host是可以訪問的，虛擬機通過VirtIO驅動程序也可以訪問。也就是一塊內存在虛擬機和Host中共享，這就解決了虛擬機的IO性能問題。