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推理并发调度核心原理解析

📚 共计 30 章节

并发调度概述

什么是并发调度 · 为什么需要并发调度 · 并发与并行区别 · 调度器核心目标

进程与线程基础

进程概念与生命周期 · 线程概念与优势 · 进程线程对比 · 用户态/内核态线程

操作系统核心

协程与轻量级线程

协程基本原理 · 协程与线程对比 · goroutine与纤程 · 协程调度模型

调度算法基础

FCFS · SJF · 时间片轮转 · 优先级调度 · 多级反馈队列

调度器架构设计

集中式 · 分布式 · 两级调度模型 · 调度器核心组件

任务队列与优先级

任务队列数据结构 · 优先级队列 · 任务窃取 · 全局/本地队列

数据结构性能

工作窃取算法

工作窃取思想 · 窃取策略与触发 · 冲突处理 · 实际案例

算法负载均衡

负载均衡策略

静态/动态/自适应负载均衡 · 一致性哈希应用

分布式调度

锁与同步机制

互斥锁 · 读写锁 · 条件变量 · 信号量 · 无锁编程与CAS

原子操作与内存屏障

原子操作原理 · 内存屏障类型 · MESI协议 · 伪共享问题

无锁队列实现

无锁队列原理 · Michael-Scott队列 · 环形缓冲区 · ABA问题

无锁高性能

调度上下文切换

上下文切换开销 · 切换触发条件 · 优化技巧 · TLB刷新

中断与异常处理

中断分类与优先级 · 处理流程 · 软/硬中断 · 中断屏蔽

实时调度系统

硬实时/软实时 · RMS · EDF · 实时调度挑战

实时嵌入式

多核调度策略

SMP调度 · AMP调度 · 处理器亲和性 · NUMA感知调度

GPU调度原理

GPU架构特点 · 线程调度 · Warp与Wavefront · CPU协同

分布式调度框架

MapReduce · Spark · Kubernetes · YARN调度

分布式框架

调度器性能指标

吞吐量 · 延迟 · 公平性 · 资源利用率 · 调度开销

调度器调优实践

性能分析工具 · 参数调优 · 常见瓶颈 · 案例分析

调度死锁与饥饿

死锁四个条件 · 预防与避免 · 饥饿 · 活锁与优先级反转

调度器测试与验证

单元测试 · 压力测试 · 模拟仿真 · 形式化验证

调度器安全与隔离

资源隔离 · 攻击面 · 侧信道攻击 · 安全调度策略

调度器可观测性

日志与追踪 · 指标收集 · 可视化 · 分布式追踪

可观测运维

调度器扩展性设计

水平/垂直扩展 · 无状态调度 · 分片调度 · 高可用

扩展性架构

调度器与操作系统

Linux调度演进 · CFS · BFS · Windows调度器

调度器与虚拟化

虚拟机调度 · 容器调度 · CPU pinning · 内存超分

虚拟化容器

AI工作负载特点 · 训练调度 · 推理调度 · 弹性伸缩

调度器未来趋势

异构计算 · 边缘计算 · 量子计算 · 自动化调度

调度器案例分析

Google Borg · 阿里Sigma · 腾讯TKE · 华为MindSpore

调度器实战项目

构建任务调度器 · 实现工作窃取 · 集成监控 · 性能对比