01
吞吐量基础概念
什么是吞吐量、为什么内存拷贝是瓶颈、吞吐量的度量单位。
概念度量
02
内存拷贝的硬件原理
CPU缓存层级结构、内存带宽、NUMA架构对拷贝的影响。
硬件NUMA
03
标准拷贝函数分析
memcpy、memmove的实现差异、性能对比、适用场景。
函数对比
04
拷贝优化策略
循环展开、SIMD指令集、缓存行对齐、大页内存。
优化SIMD
05
零拷贝技术
mmap、sendfile、splice的原理与实战。
零拷贝内核
06
异步拷贝与DMA
DMA引擎原理、异步拷贝API、与CPU拷贝的对比。
DMA异步
07
多线程拷贝
分片策略、线程亲和性、锁竞争优化。
多线程并发
08
内存池与预分配
避免频繁分配、内存复用、伙伴系统。
内存池预分配
09
编译器优化
-O3优化、__restrict关键字、内联汇编。
编译器内联
10
性能剖析工具
perf、valgrind、火焰图的使用。
perf火焰图
11
实际案例分析
数据库缓冲池拷贝优化、网络协议栈拷贝优化。
案例数据库
12
拷贝与计算重叠
流水线技术、双缓冲、环形缓冲区。
流水线双缓冲
13
非临时拷贝指令
NT stores、写合并、绕过缓存。
NT stores写合并
14
内存拷贝的延迟隐藏
预取指令、软件流水线。
预取延迟隐藏
15
跨平台优化
x86 vs ARM vs RISC-V的拷贝差异。
x86ARMRISC-V
16
安全拷贝
边界检查、加密拷贝、常量时间拷贝。
安全加密
17
拷贝与压缩
轻量级压缩算法、拷贝即压缩。
压缩轻量
18
持久内存拷贝
PMDK库、NVDIMM优化。
持久内存PMDK
19
GPU内存拷贝
cudaMemcpy、统一内存、pinned memory。
GPUCUDA
20
容器环境下的拷贝
cgroup限制、内存带宽隔离。
容器cgroup
21
虚拟化环境拷贝
VM内存映射、virtio、vhost。
虚拟化virtio
22
拷贝的能耗优化
DVFS、节能指令、功耗感知拷贝。
能耗DVFS
23
实时系统拷贝
确定性延迟、最坏情况分析。
实时确定性
24
拷贝的可靠性
ECC内存、校验和、重试机制。
可靠性ECC
25
大规模分布式拷贝
RDMA、InfiniBand、RoCE。
RDMA分布式
26
拷贝的测试与基准
微基准测试、负载模型、统计方法。
基准测试
27
拷贝的调试
内存损坏检测、AddressSanitizer、UBSan。
调试ASan
28
未来趋势
CXL内存、计算存储、存内计算。
CXL存内计算
29
综合实战
构建高性能拷贝引擎、调优案例。
实战调优
30
课程总结
核心要点回顾、最佳实践清单、进阶学习路径。
总结进阶