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性能调优CPU内存优化技巧

共计 30 章节

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CPU性能优化概述

为什么要关注CPU性能 · 优化目标 · 常见瓶颈

CPU性能优化概述

理解CPU架构

核心 · 缓存 · 流水线

CPU缓存优化

缓存行对齐 · 数据局部性 · 预取

CPU缓存优化

CPU分支预测优化

减少分支 · 分支消除 · likely/unlikely

CPU分支预测优化

循环展开 · 循环合并 · 循环向量化

循环优化循环展开

函数内联与调用开销

内联函数 · 尾调用优化

函数内联调用开销

指令级并行

SIMD · 多发射 · 指令调度

指令级并行SIMD

多线程与并发优化

线程数选择 · 避免锁竞争 · 无锁编程

多线程并发优化

内存层次结构

寄存器 · 缓存 · 主存

内存层次结构寄存器

内存分配优化

栈 vs 堆 · 对象池 · 内存池

内存分配优化vs

减少内存碎片

伙伴系统 · slab分配器 · jemalloc/tcmalloc

减少内存碎片伙伴系统

内存访问模式

顺序访问 vs 随机访问 · 预取策略

内存访问模式vs

共享内存与NUMA优化

NUMA感知编程 · 内存绑定

NUMA共享内存

CPU绑定与亲和性

进程/线程绑定CPU核心

系统调用优化

减少syscall · 使用批处理 · io_uring

系统调用优化syscall

编译器优化选项 · -O2/-O3 · Profile Guided Opt…

编译优化编译器优化选项

性能分析工具

perf · gprof · Valgrind

性能分析工具perf

CPU微架构优化

uops · port压力 · L1缓存延迟

CPU微架构优化

热点识别与定位

使用profiler定位CPU热点

热点识别定位

内存带宽优化

利用大页 · Huge Pages · 透明大页

内存带宽优化利用大页

内存泄漏检测与修复

工具如valgrind · AddressSanitizer

内存泄漏检测修复

减少内存拷贝

零拷贝技术 · sendfile · mmap

减少内存拷贝零拷贝技术

GC优化（针对托管语言）

减少GC频率 · 对象复用

JIT编译优化（如JVM）

内联 · 逃逸分析 · 分层编译

操作系统层面的优化

内核参数调整 · cgroups · 空闲进程管理

操作系统层面的优…内核参数调整

容器化环境下的CPU内存优化

资源限制 · cpuset · 内存限制

CPU容器化环境下的

数据库性能调优

查询缓存 · 索引 · 连接池（从CPU内存角度）

数据库性能调优查询缓存

网络性能优化

零拷贝 · 内核旁路 · DPDK（涉及CPU）

网络性能优化零拷贝

实时系统与低延迟优化

中断亲和性 · RT内核

实时系统低延迟优化

一个实际应用从瓶颈分析到优化的完整过…

综合案例一个实际应用从瓶…