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美国微软公司Windows操作系统核心工程师David Cutler

2021-11-29 , 3426 , 101 , 77

[编按: 转载于 腾讯微信/OneFlow社区 InfoQ , 2021-11-28. 原标题:没有这个传奇工程师,就没有今天的 Windows。]

根据计算机领域的摩尔定律,如果在 18 个月内都还没有发布产品,几乎意味着项目要流产了。Windows NT 操作系统的最初计划也是 18 个月,但现在(1993年),他们已经整整研发三年了。
好在,这个大制作已经进入测试和 Bug 修复阶段,只差临门一脚。还有不到两个月,他们将最终交付这个计算机系统领域具有划时代意义的操作系统内核。   “记住这美好的旧日时光吧”,大卫·卡特勒(David Cutler)希望工程师们再鼓一把劲。


如果这是美好时光,Windows NT 的缔造者们会觉得有点不幸。
经历一次次延期发布,所有人身心俱疲,单调和乏味充斥着日常工作,而卡特勒这个暴躁工头还在催赶工期,如果有工程师在家扎小人诅咒卡特勒,也不会让人感到意外。毕竟,在这个 1993 年的 6 月,为了解压和泄愤,他们就随手完成了一次集体性反动恶作剧。
一天,办公室上方掉下了一条百叶窗的绳子,落在了走廊上形成了一个圆环。不久这个环出现了一些硬币,随后又有人放入了一支玫瑰花,一些赌博用的筹码,奇怪的是,没有人清理掉这些东西。
很快,圆环里多了一个装糖果的盒子,还加入了一张卡特勒的滑稽大头照。两根蜡烛也随后出现在圆环外面,尽管没有点燃,但气氛似乎恰到好处,给卡特勒照片营造了一种诡异的肃穆感。

没错,那是献给卡特勒的祭坛。根据《观止:微软创建 NT 和未来的夺命狂奔》一书的描述,这些东西好几周都没有人移动,直到一天,卡特勒停下来问身边的同事那些鬼东西像什么,知道真相的他愤怒地走开了,也许是假装愤怒。
大多数工程师跟着他过着一维的生活,工作就是他们的全部。对下属,他更多展现的是粗鲁、严厉、蛮横、好斗、无情的暴君形象,甚至在招聘女秘书时会问怎么看 F 打头的那个词。然而,很少有人会质疑他对待工作的态度,专注、严谨、激情十足、不拘一格,具有天生领导力,而且有女性工程师看出他有时暴怒的背后只是虚张声势。


这些混杂的印象让很多人对他产生了一种微妙的情感,怨恨中带有丝丝仰慕,用当代比较时髦的词来形容,有些人说不准就会讨伐这个中年男是在   “PUA”了。
有些牛人就是这样,厉害到能让别人忍受他身上的种种缺陷,更不用说卡特勒这种被誉为 engineer's engineer(   “公鸡中的战斗鸡”)式的人物。
戈登·贝尔和比尔·盖茨是他职业生涯中最重要的两个伯乐。大学毕业后的卡特勒先在杜邦公司自学编程,而后入职 DEC,1970 年代后期在时任 DEC 副总裁的贝尔支持下,开创性地开发了 VMS 操作系统,贝尔称他是世界上最好的操作系统编写者。

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(左为戈登·贝尔,右为大卫·卡特勒)

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1988 年,在盖茨的招募下,他来到微软,历时 5 年花费 1.5 亿美元,领导 200 多位工程师开发出有 430 万行代码的 Windows NT。其技术革命性严重冲击了 Novell 的 Netware 和 UNIX 操作系统的地位,为微软带来不可估量的商业价值,影响着超过 20 亿人的计算体验。也因此,他成为迄今为止唯一一位享有微软 Senior Technical Fellow 头衔的工程师,待遇比肩集团 VP。
  微软前 CEO 鲍尔默更是直言,没有他,就没有今天的微软。

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不过,相比对这个世界产生的影响,他在外界的知名度却不如同级别的 Linus Torvalds,Jeff Dean 那样响亮。但他对此毫不在意,只专注于高质量地完成工作,奉行行胜于言。他会强势向你展示一种让可能性变成现实的决心:我就是喜欢做这件事,我就要做成这件事。
Windows NT 就是卡特勒决心要实现的那件事。


  “双非”工程师的逆袭


不同于大多数有着显赫经历的牛人,卡特勒既非计算机科班出身,也非名校毕业生。在奥利韦特学院(Olivet College)上大学时,他拿的是数学学士,对电脑一窍不通,毕业也并不想从事编程这种   “似乎非常缺乏创造力且枯燥的工作”。
后来,他进入杜邦公司从事材料测试,但工作任务无可避免地需要编程来建模,卡特勒只好去 IBM 开办的学校去学习编程,并将他写的代码运行在 DEC 的小型机上,假以时日,竟然不小心成了 DEC 计算机专家。
这段经历让他在 1971 年顺利进入 DEC 公司编写软件。在那里,他为 DEC 的 PDP-11 计算机构建实时操作系统 RSX-11M 时发挥了关键作用,通过结合总体概念和设计原则,利用汇编语言在非常有限的内存空间内实现了多项系统功能,比如树型文件系统、交换应用程序、实时调度和一整套开发工具等。过硬的技术和积极工作赢得了赞誉,尽管他的暴脾气没给任何人留下好印象。
 

还好有贵人识才。有 DEC 技术灵魂之称的贝尔发现卡特勒是个一流工程师,还让他主导为新的产品线 Vax 编写 VMS 操作系统,这个系统需要满足向后兼容已有应用,同时要能在不同配置的 Vax 计算机上运行。巨大压力之下,他花两年时间完成了这一任务,35 岁的卡特勒一战成名。
(左为戈登·贝尔,右为大卫·卡特勒)
当打之年的卡特勒有着远大抱负。但 DEC 日益增长的官僚气息让他无法忍受,并威胁要离开公司,贝尔挽留了他。1985 年,DEC 给他约 200 人的软硬件工程师来设计一个全新的计算机系列 Prism,其操作系统叫 Mica。


起初,这个团队几乎像一个独立的公司那样运作。可好景不长,期间贝尔离开后没人罩着,DEC 其他部门对卡特勒团队的业务下手了。
1988 年 6 月,DEC 总部告诉他项目完全取消。心灰意冷的卡特勒准备离开。几年过后,当一个类 Mica 的操作系统问世之际,DEC 管理层会为当初放掉这员猛将而付出   “代价”。
彼时,计算机产业正处在激情澎湃的技术革新期,新的软硬件创业公司层出不穷,如 OneFlow 此前写过的思维机器和 Multiflow 公司。
正如日中天的却是微软,DOS 系统的成功让盖茨迈向美国首富,但他却嗅到了面临的危机。微软的现金牛 DOS 可能面临潜在威胁:一是 RISC 芯片的出现可能取代英特尔芯片,DOS 却与英特尔的芯片高度绑定;二是许多公司开始销售装有 UNIX 的电脑。
  要应对这一难题,他想要微软开发一个可移植的操作系统运行在任一 RISC 芯片上,成为个人计算的通行标准,这个新系统叫 Windows New Technology,也就是 Windows NT。

卡特勒要离开 DEC 的消息传到了盖茨那里,相约见面后,这个看起来很自负的工程师从上到下喷了一顿微软的产品,但后者认定,他将是领导新操作系统团队的最佳领导人选。大把股票、自主选择研发团队和开发新操作系统的机会,以及盖茨表现出的诚恳态度最终将卡特勒这个狂人收入麾下,入职后还顺便招募了不少他在 DEC 时的死忠。

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UfqiLong


踌躇满志却状况百出


初来乍到,卡特勒团队与   “微软人”一度互相看不上,他把团队搞成了前 DEC 工程师的小圈子。
为了让新人融入微软体系,盖茨将足智多谋的骨干工程师 Steve Wood 派到了这个团队。Wood 曾接手被微软最大的客户 IBM 大力支持的 OS/2 系统,这是个 16 位操作系统,只能在英特尔硬件上运行且不可移植。他对卡特勒没有盲目崇拜,但发现与其他团队成员倒是   “臭味相投”。
经过几个月的持续招募,在 1989 年 4 月,一个较为完整的 NT 团队就绪,带着失意、愤懑的复仇情绪,卡特勒准备大干一场。


NT 操作系统的目标既具挑战性又雄心勃勃:
可移植且可用于多个目标(MIPS、Alpha、PowerPc、x64)
可以在多个操作系统(POSIX (UNIX)、OS/2 和 Windows 32)上运行
安全性和 C2 认证(受信任的计算机认证)
在具有多个处理器的系统上运行,并且能同时运行多个程序,这在当时 PC 市场上独有

高可靠性的要求使得卡特勒将 NT 分成了两个部分:一个是内核,不与程序发生关联,不会被它运行失败时所影响,另一个是操作系统的图形化部分。这个模式的最大问题是会牺牲系统运行的效率。盖茨也表达了质疑,但卡特勒坚称,他们会以高超的编程技巧弥补性能不足。
根据日程表,他们打算在 1990 年 7 月写完 NT 的所有代码,并在 1991 年 3 月 30 日交出最终版本。很快,那些预料之中和始料未及的挑战会让他一次次食言。
首先是技术上的难题。一方面,支持和测试 NT 系统的机器还没制造出来,在英特尔的 i860 芯片上运行 NT 的代码,效果太差,而切换到卡特勒看好的 MIPS 芯片要走很多回头路,后来他们切换到英特尔的 386 系列芯片,但还是必须忍受硬件的毛病。另一方面,缺乏编程工具拖慢了系统研发的进展,打造工具也分散了团队的部分力量。
  其次是团队磨合不畅。卡特勒只想专注小团队去开发 NT 内核,不想负责管理与之相关的图形、网络、测试小组。他们各自工作风格不一,卡特勒甚至把测试小组当做累赘,他从不依靠测试小组,认为测试工程师只会让程序看起来更糟糕。
  这种偏见源自他的个人编程风格,在写代码前,他会先在头脑里形成代码图,然后高精确度地写下极少有 Bug 的代码,每一行代码都有注释。
同时,他还要很不情愿地根据项目经理带来的客户意见来修改代码和功能。

1990 年春天,图形可视化部分也遭遇严重困境,尤其采用 C++ 语言使得程序容量超过计算机内存,而 MIPS 芯片的发布也延迟了,盖茨还把 NT 向 386 芯片移植的工作视为项目最高优先级,但是没有完成。
更糟糕的是,不少人怀疑模型 NT 的客户 - 服务模型会降低运行应用的性能,包括盖茨也因为害怕牺牲太多速度,始终没有认可这种模型。但卡特勒依然坚信他们会解决这个问题,在系统的可靠性和速度之间做出选择时,他最不能容忍的是不稳定。
至此,要在 7 月写完所有代码的计划不可能实现。卡特勒讨厌不能如期兑现承诺,种种问题让他很崩溃,但现在没法撂挑子了,除了测试部门,网络、图形、兼容性等团队都交由其管理。他第一次感觉到,自己的事业与 NT 的命运已经联系在一起。


+美国微 +工程师 +核心 +团队 +芯片

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