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内存与CPU影响分析与优化实战

共计 30 章节
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01
内存层次结构与访问延迟
L1/L2/L3缓存结构 · TLB与页表 · NUMA节点拓扑
内存层次结构访问延迟
02
CPU缓存行与伪共享问题
缓存行大小 · MESI协议 · 伪共享检测
CPU缓存行
03
内存带宽与多通道
单通道与多通道差异 · 内存频率与时序 · 带宽测试工具（STREAM）
内存带宽多通道
04
NUMA感知与内存分配策略
NUMA节点识别 · mbind/policy · libnuma使用
NUMA感知
05
内存泄漏检测与定位
Valgrind/Memcheck · AddressSanitizer · HWASan
内存泄漏检测定位
06
堆内存分配器选择与调优
ptmalloc · jemalloc · tcmalloc特性对比
堆内存分配器选择调优
07
栈内存与局部变量性能
栈帧布局 · 局部变量对齐 · 栈溢出检测
栈内存局部变量性能
08
页面大小与透明大页面
4KB vs 2MB vs 1GB · 透明大页面配置 · hugepages使用
页面大小透明大页面
09
CPU缓存命中率分析
perf stat查看cache-m… · perf record采样 · 优化循环与数据布局
CPU缓存命
10
分支预测与乱序执行
分支预测器原理 · 分支误预测代价 · likely/unlikely
分支预测乱序执行
11
指令级并行与循环展开
流水线 · 依赖关系 · 循环展开因子选择
指令级并行循环展开
12
SIMD向量化优化
SSE/AVX指令集 · 数据类型对齐 · 手工向量化与编译器提示
SIMD向量化优化
13
多线程锁竞争与开销
互斥锁 · 读写锁 · 自旋锁
多线程锁竞争开销
14
原子操作与内存屏障
CAS · fetch_add · 内存序（memory_order）
原子操作内存屏障
15
上下文切换与CPU亲和性
切换开销测量 · sched_setaffinity · taskset
CPU上下文切换
16
中断与软中断处理
中断分布 · irqbalance · 中断亲和性
断处理断分布
17
CPU频率缩放与节能策略
cpufreq驱动 · 调频 governor · 性能 vs 节能
CPU频率缩放
18
性能分析工具链
perf · FlameGraph · gprof
性能分析工具链perf
19
火焰图生成与解读
perf record & scri… · FlameGraph脚本 · 热点识别与代码定位
火焰图生成解读
20
Linux内核参数调优
vm.swappiness · dirty_ratio · transparent_hugepa…
Linux内核参数调优
21
编译器优化选项
O1/O2/O3/Ofast · -march/-mtune · LTO
编译器优化选项O1/O2/O3/Ofa…
22
链接时优化与LTO
LTO原理 · 编译流程 · 代码大小与性能权衡
LTO链接时优化
23
代码内联与函数调用开销
内联策略 · forceinline · noinline
代码内联函数调用开销
24
内存屏障与RCU
RCU原理 · 同步与异步 · 写端性能
RCU内存屏障
25
虚假唤醒与条件变量
pthread_cond_wait · spurious wakeup处理 · 优化等待策略
虚假唤醒条件变量
26
内存序与宽松原子操作
memory_order_acqui… · 顺序一致与性能差异
内存序宽松原子操作
27
大页应用与mmap映射
HugeTLBfs · mmap标志 · libhugetlbfs
mmap大页应用
28
缓存友好的数据结构设计
数组 vs 链表 · 结构体字段排序 · hot/cold拆分
缓存友好的数据结…vs
29
性能基准测试方法
微基准 vs 宏基准 · 预热 · 多次测量
性能基准测试方法vs
30
实战优化案例
真实应用从分析到调优全流程 · 工具链组合 · 效果验证与回退预案
实战优化案例真实应用从分析到…