笨叔：用4维空间来理解进程负载

Posted 2022-02-09 奔跑吧Linux社区

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第二季更新视频啦

今天我们更新了两集第二季的视频节目，这两集视频节目都是和进程调度管理相关的代码分析视频，我们是基于Linux 5.0来讲解代码的哟，没错，我们视频是带领大家直接鲁5.0代码。我们会在第一季+第二季旗舰篇视频里陆续更新Linux 5.0内核的代码分析视频，不见不散！

进程代码分析6 - 再谈SMP负载均衡

用4维空间的角度来讲解进程的负载

上面这个视频只是我们这一期视频的一个预览片，全程1个多小时，有兴趣的小伙伴可以点击阅读原文，进入笨叔微店订阅旗舰篇视频课程。我们在上2个月和大家录制了两期的SMP负载均衡的代码分析视频，那我们这期节目还是继续和大家聊负载均衡，一方面是负载均衡 是进程管理里最复杂的模块，涉及的概念和代码量也比较多，笨叔怕大家一时半会还没有完全理解，所以我们这期视频还是继续来聊负载均衡。

我们在第一次smp负载均衡节目里，主要是和大家聊负载是怎么计算的，这个很重要，里面涉及到很多公式和概念。这一期视频节目没看明白，后面的代码看起来也是非常费劲的。那我呢，在最近奔跑吧第二版修订过程中，对一些概念，重新做了一些修订，所以，这期视频，我会更新一下我们最近对负载计算的思考，和我自己定义的一些新概念，不过，公式啥的，基本上都没变化，只是概念做了一些优化，主要是 怎么用中文，更好的抽象和理解这些 公式和代码，我们会4维空间的角度来讲解负载这个概念。

第二次smp负载均衡节目里，我们主要是讲 调度域和调度组的关系，这个也是很重要的，因为代码里如何去找一个空闲的CPU和一个繁忙的CPU，这不是乱找的，是有规律的，这个规律就是遵循调度域和调度组的层次结构来，我们稍后在和大家简单回顾一下。

我们来扯一下物理学的4维空间。我们知道0维空间是点，一维空间是直线，两个点连起来就是一根直线。两条平行的线是不会相交的。两条不平行的线，他们有可能会在某个点相交。如果一个生命是在一条直线上，那么它就无法和另外一条平行的直线上的生命相遇。那什么是二维空间呢，二维空间是几根线连起来的面，二维空间只有长和宽。而三维空间是啥呢，把平面卷起来，形成了一个三维的空间。三维空间是有长宽高，从而形成一个三维的，立体的空间。所以，三维空间可以理解为有无数的平面组成。比如，一个最强大脑里 经常经常玩的魔方，它就有好几个面组成了一个正方体。

那什么是4维空间，它们在时间这个维度由很多的三维空间组成，所以4维空间多了时间这个概念。我们生活的4维空间是由无数个静止的三维空间 连续地，动态地，变化而成构成的。我们就生活在这个动态的三维空间里。如果我们把 时间用微观来看，你可以把它看成是由无数个微观的三维空间组成的一个时间轴。其实，我们人啊，是生活的4维空间里，你能看到三维的空间，你能感受到时间的一分一秒的变化。我们在时间轴是连续地匀速的变化，它不能加速，不能减速，不能静止，我们人类无法控制这条时间线。

还有的人说，人是生活在5维空间里，当人离开了地球，就去了五维空间了。

其实，我们生活很多东西都是4维空间的，比如说，100块钱的一张纸币，它是一个静态的东西，你可以把它看成是一个3维空间里面的一个物体，它是静止的。但是呢，如果我们把时间考虑进去，10年后，这个100块的购买力 就不是100块了，现在100块，你可能可以买30斤大米，3块3一斤大米，10年后可能只能买10斤大米了，这就是4维空间。它随着时间的变化而变化的。扯蛋扯远了。我们回到刚才的问题，我们发现直接使用权重，没有考虑4维空间的影响，它只是停留在3维空间里，那当然是不准了，我们现实生活是4维空间，必须把第4维空间，时间这个因素考虑进去。

Linux内核里使用了decay_avg_load的计算公式，为什么这里要使用decay这个东西呢？decay这个单词是衰减的意思。我们还是从4维空间的角度来看。一个能量在时间轴里，它是会慢慢衰减的。比如我们发出的声音，它就会随着时间慢慢衰减，在几十米的地方基本上听不见了。在举个例子，刚才提到的人民币购买力的情况，其实也是经济学上一种衰减，这个随着时间的衰减是符合经济规律的。

很多人可能对实时性的概念有点模糊，什么是实时性？实时性是不是就是让系统跑的更快的意思？是不是跑分更多？什么是硬实时？什么是软实时？

Linux内核在打开了内核抢占功能之后，要达到硬实时标准，还有什么坎？

我们在视频里详细分析，实时性有哪些延时？产生延时的可能的原因是什么？

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蓝色奔跑吧第二版已经交稿

笨叔历时1年新修订的蓝色奔跑吧已经交稿，第二版会新增很多新内容，而且大部分内容是重新重构的，第二版完全基于Linux5.0 + ARM64/x86_64来编写的。书稿在3月初已经交稿，请大家耐心等待。想看Linux 5.0的代码讲解，可以订阅旗舰篇视频课程，笨叔会在视频里详细和大家分析5.0代码的实现。

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本书预计2020年盛夏出版，到时候笨叔约大家吃西瓜，看奔跑吧！