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MOESI协议原子操作性能优化指南

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程适用人群 · MOESI协议与原子操作性能优化的整…
课程导入学习目标
02
缓存一致性基础
缓存行 · 写回/写直达 · 总线嗅探
缓存一致性基础缓存行
03
MOESI协议详解
五种状态（Modified · Owned · Exclusive
MOESI协议详解
04
原子操作概述
原子读-改-写 · 比较交换（CAS） · 获取与释放语义在缓存一致性中的角色
原子操作概述原子读
05
MOESI与原子操作的交互
原子操作如何触发状态转换 · 总线事务和缓存到缓存传输
MOESI原子操作的交互
06
性能瓶颈分析
原子操作中的延迟来源 · 总线带宽消耗 · 缓存行乒乓效应
性能瓶颈分析原子操作
07
原子操作分类与开销对比
lock前缀指令 · LL/SC · 原子RMW在不同架构下的性能差异
原子操作分类开销对比
08
MOESI状态优化策略
如何利用Owned状态减少写回开销 · 利用Exclusive状态避免不必要…
MOESI状态优化策略
09
缓存行伪共享
定义 · 检测方法 · 对原子操作性能的影响及缓解技术
缓存行伪共享定义
10
对齐与填充技术
原子变量对齐 · 缓存行填充 · 防止伪共享的实战方法
对齐填充技术
11
原子操作的内存序
宽松 · 获取 · 释放
原子操作的内存序宽松
12
编译器与硬件屏障
内存屏障指令 · 编译器屏障在原子操作优化中的使用
编译器硬件屏障
13
锁的实现与优化
自旋锁 · 读写锁 · 票锁在MOESI协议下的性能特征
锁的实现优化
14
无锁编程基础
基于原子操作的队列 · 栈 · 计数器设计及MOESI状态变化
无锁编程基础基于原子操作的队…
15
性能分析工具
使用perf · VTune · Cachegrind等工具定位原子操…
性能分析工具perf
16
案例实战
多线程计数器优化——从原子递增到分片…
案例实战多线程计数器优化
17
案例实战
并发链表插入——利用原子操作和MOE…
案例实战MOE
18
案例实战
读写锁优化——使用原子操作和缓存行填…
案例实战读写锁优化
19
案例实战
生产者消费者队列——通过MOESI状…
案例实战MOESI
20
常见问题
原子操作重试风暴 · 缓存行颠簸 · 总线饱和的识别与解决
常见问题原子操作重试风暴
21
常见问题
内存序误用导致的数据竞争和性能下降 · 如何正确选择内存序
常见问题内存序误用导致的…
22
常见问题
不同硬件平台（x86 · ARM · RISC-V）MOESI实现差异对原…
常见问题x86
23
高级优化
使用硬件原子指令（如x86的LOCK…
高级优化x86
24
高级优化
利用缓存锁定（Cache Locki…
高级优化Cache
25
高级优化
批量原子操作与合并写（Write C…
高级优化Write
26
高级优化
在NUMA架构下结合MOESI协议优…
高级优化NUMA
27
综合实战
设计一个高性能并发哈希表 · 综合运用MOESI优化 · 原子操作和内存序
综合实战设计一个高性能并…
28
综合实战
优化一个多线程日志系统 · 减少原子操作对缓存一致性的压力
综合实战优化一个多线程日…
29
综合提升
性能调优方法论——从测量 · 分析 · 优化到验证的完整流程
综合提升性能调优方法论
30
课程总结
核心要点回顾 · 最佳实践清单 · 进阶学习资源与未来趋势
课程总结核心要点回顾