面向商务人士的 Linux - 用途和实用性
我一直对内核空间和用户空间之间的区别很感兴趣。在技术层面，这种区别主要在于内存空间：一个空间是内核执行和提供服务的空间，另一个空间是用户进程运行的空间。通常情况下，如果可能，在用户空间中运行某些东西更安全，因为用户空间进程不会干扰操作系统的关键部分。然而，在概念层面，实用性和用途之间似乎也存在区别。
直到 2005 年 10 月，我与 Andrew Morton、Ted Ts'o 和一群其他内核黑客一起参加了 Linux Lunacy Geek Cruise 极客游轮一周后，我才开始看到这种区别。Andrew 和 Ted 发表了多次演讲，我也有机会花更多时间对 Andrew 进行了深入采访。因此，我得出的结论是Linux 是一种物种，并在 11 月 Linux Journal 网站上的 Cruise Report 游轮报告中解读了这个隐喻。以下是其要点：
内核开发与摩尔定律无关。它关乎自然选择，自然选择是被动的，而非主动的。内核的每个补丁都是适应性的，它既响应环境的变化，也响应物种的内部需求，以实现对物种现状和功能的总体改进。
我们可以将每个补丁，每个新的内核版本，甚至最小的增量版本，都视为一代比一代更能适应世界的物种。将每个补丁提交——或供应商要求内核以某种方式适应其需求的每个请求——视为来自环境的输入，内核可能会适应这些输入。
我们可以将 Linux 的发展视为一个成功物种的发展，该物种由于其繁殖周期堪比果蝇而能很好地适应环境。操作系统和其他数字生命形式一样，繁殖力旺盛。一个 cp 命令或 Ctrl-D，您就得到了一个副本，随时可以投入使用——通常是在物种可能得到进一步改进的环境中，逐个补丁地改进。随着物种数量的增长和更多补丁的涌入，内核不断适应和改进。
这些适应通常是被动的，而非主动的。对于大公司希望看到的更改来说，情况甚至如此，或者可能尤其如此。例如，IBM 和 HP 等公司可能希望看到对内核进行主动更改，以更好地支持其商业应用程序。
几年前，我曾与一位微软高管交谈，他告诉我，Linux 已成为大型商业供应商的项目，因为许多内核维护人员和贡献者都受雇于这些供应商。然而，Andrew 特意明确表示，大型供应商与 Linux 内核之间的共生关系并未对内核造成任何商业压力，这绝非讽刺。每个共生体都有自己的责任。为了说明这一点，他举了一个大型公司应用程序的例子：“[应用程序]团队不想在内核中提供 [某些东西]，直到它在内核中可用。我不想在内核中实现它的原因之一是，他们没有证明它对严肃的应用程序有显着的好处。他们没有做工作来证明它将有益于应用程序。他们说，‘如果它不在内核中，我们就不会做这项工作。’而我说，‘我想看到如果我们把它放在内核中，它将有益于内核。’”
他补充说：“在内核团队中，我们关心代码库的长期生存能力和完整性。我们不愿出于特定原因而加入某些东西，而商业公司可能会这样做。” 他说，供应商参与内核存在一个“有机过程”。
当 Greg Kroah-Hartman（一位顶级内核维护人员）称其为“对 Linux 内核的真正本质以及它如何随时间变化的最有见地的描述之一”时，我感到非常欣慰。
几周前，我与 Don Marti 讨论了所有开源项目似乎都具有内核空间和用户空间之间的相同划分——代码及其对该代码的依赖性。在那个对话中，我意识到主要的区别在于实用性和用途。角色和目的都包含在内。只有开发人员贡献代码。用户甚至“可用性专家”的影响力因构成开发团队的精英管理而被最小化。“给我看代码”是一个强大的过滤器。
商业开发的大多数必要条件都源于用户空间并存在于用户空间中。这些包括销售产品、赚取利润以及添加推动未来销售的产品功能。这些动机对内核开发没有多大（如果有的话）意义。同样，内核开发是被动的，而不是主动的。对于在 Linux 基础上构建的公司来说，工作是利用 Linux，而不是告诉它如何有用。当然，除非您有可贡献的有用代码。（Greg Kroah-Hartman 整理了一套出色的建议。请参阅在线资源中的链接。）
几届贸易展之前，IBM 的 Dan Frye 告诉我，IBM 花了数年时间才发现，公司需要适应其内核开发人员，而不是反之亦然。我确信其他内核开发人员的雇主也一直在进行同样的调整。世界其他地方还需要多久才能效仿？世界将从这种调整中学到什么现在还不知道的东西？
在 2006 年 3 月的 O'Reilly Emerging Technology 会议上，我开始看到一个答案成形。我当时坐在观众席上，写作和改写这篇论文，这时 George Dyson 登台演讲，让我大开眼界。George 在普林斯顿长大，经常在高等研究院周围闲逛，他的父亲 Freeman Dyson 在那里与哥德尔、爱因斯坦、图灵、冯·诺依曼以及数学、物理和计算领域的其他传奇人物共事。如今，George 是一位历史学家，研究着这些伟大思想家以及可以追溯到数百年前的先辈们的工作。
George 的讲座题为“图灵的大教堂”，回顾了计算的悠久历史、其支持性数学以及计算从机械到生物的转变的阶段性发展——冯·诺依曼在 1957 年不幸去世，年仅 53 岁时，就开始期待这种转变。以下是 George 如何处理与我一直在思考的问题类似的问题：
“整个人类记忆可以而且很可能在短时间内向每个人开放”，H. G. 威尔斯在 1938 年的预言世界大脑中写道。“这个新的人类大脑不必集中在一个地方。它可以完全且完整地复制到秘鲁、中国、冰岛、中非或任何其他似乎可以提供针对危险和中断的保险的地方。它可以同时具有颅骨动物的集中性和变形虫的扩散活力。” 威尔斯不仅预见到了万维网的分布式智能，而且预见到了这种智能将结合在一起的必然性，以及权力和知识都将落入其领域。“在知识和思想的普遍组织和澄清中……即，在我在这里所称的世界大脑的唤起中……维持着，并且仅在此基础上，才有可能真正胜任世界事务的接收者……我们不想要独裁者，我们不想要寡头政党或阶级统治，我们想要广泛的世界智能意识到自身。”
然后
在 1950 年代初期，当内存故障的平均间隔时间以分钟为单位衡量时，没有人想到一个依赖于每个比特在完全正确的时间位于完全正确的位置的系统可以按 1013 倍的规模放大，并按 106 倍的时间缩小。冯·诺依曼于 1957 年过早去世，他越来越有兴趣了解生物学是如何管理（以及技术可能如何管理）用不可靠的部件构建可靠的生物体的。他认为冯·诺依曼架构很快将被其他架构取代。即使代码可以完全调试，数百万单元的内存也永远无法在数字上保证从一个千赫兹到下一个千赫兹的行为始终如一。
五十年后，由于固态微电子技术，冯·诺依曼矩阵仍在蓬勃发展。问题已从如何使用草率的硬件获得可靠的结果，转变为如何使用草率的代码获得可靠的结果。冯·诺依曼架构将继续存在。但是，建立在图灵-冯·诺依曼机器底层之上的新型架构正在开始发展。接下来会发生什么？当冯·诺依曼的计划停止时，他正朝着哪个方向前进？
所有这些都摘录自 George 早期的讲座，讲座标题与他在 eTech 上做的讲座标题相同。在早期讲座中，George 专注于人工智能：
我发现自己在回忆艾伦·图灵在他开创性的论文“计算机器与智能”中的话，这是真正人工智能探索的奠基性文献。“在尝试构建此类机器时，我们不应不敬地篡夺他创造灵魂的力量，就像我们在生育孩子时一样”，图灵曾建议。“相反，在这两种情况下，我们都是他的意志的工具，为他创造的灵魂提供住所。”
然后他补充说：“谷歌是图灵的大教堂，等待着它的灵魂。”
但是，我认为这座大教堂比谷歌更大。事实上，我认为它比大教堂更大。我认为这是一个新世界，建立在与岩石和木材一样天然但人造的材料之上，这些材料被塑造和组装成中殿和耳堂、扶壁和尖顶。
我得出的结论是，看着 George 在舞厅前方的屏幕上闪现一个又一个引言，每个引言都在我们称之为计算的形状中画出另一条线。我尽可能多地拍摄照片，并转录了其中的一些。我已按时间顺序排列了它们，从 450 年前开始，并从我自己的引言集中添加了更多引言。请关注这些线索：
“我们为什么不能说所有自动机（像手表一样通过弹簧和轮子自行移动的引擎）都具有人造生命？”—托马斯·霍布斯，1651 年
“所谓推理，我的意思是计算。现在计算，要么是收集许多加在一起的事物的总和，并知道从另一件事物中取出时剩下什么……如果有人添加乘法和除法，我不会反对，因为乘法只不过是相等的事物彼此相加，而除法只不过是尽可能多次地从另一事物中减去相等的事物。因此，所有推理都包含在头脑的这两个运算中：加法和减法。”—托马斯·霍布斯，1656 年
“这种[二进制]演算可以通过机器（无需轮子）来实现……该机器配备了孔，以便可以打开和关闭这些孔。它们在对应于 1 的位置打开，在对应于 0 的位置保持关闭。通过打开的门，小立方体或弹珠将落入轨道，而通过其他门则什么也没有。它[门阵列]应根据需要从一列移动到另一列。”—G.W. 冯·莱布尼茨，1679 年 3 月 16 日
“这是否是事实——还是我做梦——通过电力，物质世界变成了一根巨大的神经，在瞬间振动数千英里？相反，这个圆形的地球是一个巨大的头部，一个大脑，充满了智慧！或者我应该说，它本身就是一个思想，只不过是一个思想，而不再是我们认为的物质？”—纳撒尼尔·霍桑，1851 年
“我将互联网视为一个我们可以看作是泡沫的世界。一个球体。它越来越大，但内部，球体中的每个点对其他每个点都是可见的。这就是球体的结构。任何两点之间都没有任何东西。这就是它的优点：它的中间是空的。任何两点之间的距离在功能上为零，不仅仅是因为它们可以相互看到，还因为没有任何东西会干扰任何两点之间的操作。我喜欢用一个词来形容这里正在发生的事情：地球化改造。它是创造世界的动词。这就是我们在这里创造的东西：一个新世界。现在的问题是，我们将如何做才能促进行星的存在？我们如何以一种对世界而不仅仅是对我们自己有效的方式对这个新世界进行地球化改造？”—Craig Burton，在 Linux Journal，1999 年
“以下是直接与互联网的事实性质相关的三条基本行为规则：1) 没有人拥有它。2) 每个人都可以使用它。3) 任何人都可以改进它。”—“世界尽头”，作者：Doc Searls 和 David Weinberger，2003 年
“我们设立国家公园和海滨通道有两个原因。有些东西是如此天然的恩赐，以至于应该为每个人保留。有些东西（如大海和互联网）对我们每个人都非常重要，以至于保持它们的自由可用性使我们成为一群公民，而不是奴隶……现在——互联网不是大自然创造的；它是机器之间通过该协议（或协议）的设计者实现的协议。但这是一份伟大的礼物，并且对于成为公民非常重要，并且由于这些原因，它由所有人拥有，供共同使用。它是一个公共场所，就像波士顿公园一样。而且从来没有出现过任何主权者，让那些‘拥有’互联网的人（即每个人）放弃了他们的所有权。”—Susan Crawford，2003 年 1 月
“我们在 70 年代有这样一个想法，即有一天我们将制造出在某种程度上具有自身智能的计算机。但它的工作方式并不完全如此。我们正在做的是让计算机变得智能，因为我们是它们的一部分。”—Tim O'Reilly 在 2006 年 eTech 大会上
作为生物，人类被赋予了可能比智力和语言能力更重要的东西。我们还具有将我们身体的边界扩展到皮肤、头发和指甲之外的能力。通过内驻的过程，我们因我们的衣服、工具和车辆而得到扩展和授权。当我们拿起锤子并钉钉子时，锤子就变成了我们手臂的延伸。当我们将钉子钉入木板时，我们的感官会延伸到手柄的木头和头部的金属中。奇怪的是，锤子并没有使我们成为超人，而是更像人类。因为没有什么比使用工具更像人类了。
同样，当我们开车、骑自行车或驾驶飞机时，我们的感官会延伸到机械周界。我们不仅仅认为“我的轮胎”、“我的翅膀”、“我的挡泥板”、“我的发动机”。我们知道这些东西是我们的。它们是我们自身的一部分，通过感官、技能和材料的融合而扩大。
知更鸟生来就知道如何筑巢。人类生来除了吮吸之外几乎什么都不知道。然而，由于我们天生具有无限的学习能力，以及扩大自身、共同完成这些事情的能力，我们建立了一个比我们自身更大的东西，称为文明。
开源基础设施构建材料和方法使我们能够为文明构建一个新的框架、一个新的环境。称其为巨型大脑、世界尽头或网络网络。在任何情况下，它都是我们称之为人类的自然形式的产物。
这个新世界——这个商业、学习、游戏和无数其他人类活动的自然环境——的目的是实用。正如我们的感官从我们的身体延伸到我们的工具和车辆一样，内核空间代码的实用性也延伸到建立在该代码之上的互联网。
因此，用户空间变得几乎难以想象地庞大。并且肯定会变得更大。
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Doc Searls 是 Linux Journal 的高级编辑。
