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Let's Publish a Collaborative e-Book for Linux Kernel - jserv (黃敬群), 黃睿澤 (Jui-Tse Huang)

tags: COSCUP2021 Beginner zh-tw COSCUP2021 System Software TR309

歡迎來到 https://hackmd.io/@coscup/2021 共筆

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Slido

演講所用的簡報

藉由 Linux 重新認識這世界

Dominic Walliman製作的〈Map of Computer Science〉短片(具備繁體中文字幕)，簡潔且深刻地探討電腦科學的多個面向，諸如電腦網路、圖形處理、抽象機器及理論(如 Turing machine)、NP-Complete 問題、計算機架構、排序演算法、資料壓縮、現代密碼學、形式化方法、作業系統排程、異質多核心運算、編譯器，和程式語言等等。

上述議題幾乎涵蓋在今日的Linux核心中，換言之，Linux核心已不只是個「核心」，應看待為資訊科技的「基礎建設」，因此，電腦科學的子學科幾乎都可反映在 Linux 核心中。

Linux 核心專書數量不多且陳舊

Linux 核心的排程器考量因素眾多

  • 多核處理器的負載平衡/任務遷徙
  • 以功耗為基礎的排程策略
  • 動態電壓和頻率調整
  • CPU 頻寬控制

CFS 排程器

  • 自 Linux v2.6.23 引入的 CFS 排程器旨在將 CPU 資源按照一定比例分配給所有的行程，為了達到這個目的，CFS 引入了 virtual runtime 這個特性，在排程時，核心會選擇當前 virtual runtime 最低的行程。
  • Nice 值在 CFS 中扮演著優先權的角色，透過它將實際的 runtime 進行一定比例的縮放後，便得到該行程的 virtual runtime。
  • 值得注意的是，不同的 nice 值只決定了不同的縮放比例，一個行程所能擁有 CPU 資源的時間則會取決於其餘共同分享 CPU 資源的行程。例如，當今天有兩個不同 nice 值的行程，則由於 nice 值較小者 (優先權較高) 的 virtual runtime 增加幅度較小，因此在前點排程的原則下，其將更有機會被排程器選中。而若兩個行程的 nice 值皆為 -20 (最高的優先級)，此時兩者 virtual runtime 增加的幅度相同，因此從宏觀看來，此二個行程會平分 CPU 的計算資源！而這正是 CFS 全名 Completely Fair Scheduler 裡頭 "Fair" 一詞的意義。

更新和改造《The Linux Kernel Module Programming Guide》

LaTeX 草稿和範例程式碼: GitHub

真正的問題在於經營和維護

  • 電子書應該要自由流通並接受公眾檢閱
  • 「與時俱進」反映可觀的維護成本
  • Linux 核心不只變革快，還持續面對新的技術挑戰
  • 需要創造正向循環和誘因設計

和開放文化基金會 (OCF) 合作

  • 書籍訂閱的資訊將由開放文化基金會定案後公佈
    • 預計在 2021 年底
  • 訂閱/捐款者的權益
    • 取得最新的書稿，優先和作者群討論
    • 獲得導讀和解說短期課程的優惠
    • 提出想理解的 Linux 核心主題，由作者群進行撰述和補充
    • 問答和技術諮詢
    • 部分內容的客製化(用於產品的手冊或參考指引)

邀請您進行協作

  • 試閱和回報錯誤，特別是英語書寫的改進
  • 編輯並改進 LaTeX 草稿
  • 貢獻新的子主題
  • 設計練習題和作業
  • 提供開發環境(不同的硬體或虛擬機器)的測試報告和建議
  • 重新製圖和美化
  • 排版和輸出為多種格式 (如 HTML 和 EPUB)
  • 建議可洽談重新授權的 Linux 書籍或技術報告
  • 引介企業贊助

敬請聯絡

  • 發送電子郵件到 <jserv@ccns.ncku.edu.tw>，告知可幫忙試閱、校對、貢獻內文、提供練習題目、進行實驗、向量製圖、視覺改進，或推薦參考素材
  • 也可發送訊息到Facebook粉絲專頁「jserv與他愉快的小夥伴」

問與答

Q: 研究 scheduler 需要的數學，有沒有個讀書單？
A: 書單在我們書本裡面就有，跟我聯繫可以取得草稿，或是等到明年發出。書單很長。

Q: 如何與時俱進？
A: 要改變出版方式，傳統出版有第一版第二版第三版，但我們書沒有這個困擾，我沒有打算靠這個獲利。探討之後發布，可以吸引開發者投入。他可以幫忙寫那一段，甚至跟OCF也在談透過其他機會去取得現有材料的重新授權，背後有很多法律的溝通。可以看到這本書跟過去真的很不一樣，過去賣完一刷兩刷三刷再出新的版本，這是出版業的常態，但我們沒有這個包袱。看能不能克服過去書籍的老舊問題。

Q: 書的 LaTeX 在 GitHub 嗎？
A: 是的，穩定版本和開發中版本都在 GitHub，前者會公開。

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