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Linux内核性能优化：NUMA架构下的内存访问延迟优化

共计 30 章节
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01
NUMA架构概述
NUMA（非统一内存访问）的基本概念 · 与SMP架构的对比 · NUMA在当代多核处理器中的重要性
NUMA架构概述
02
NUMA硬件拓扑
处理器与内存节点的物理布局 · QPI/UPI互联链路 · 内存控制器分布
NUMA硬件拓扑
03
Linux NUMA子系统初始化
内核启动时对NUMA拓扑的探测 · ACPI SLIT/SRAT表的解析 · 节点与CPU/内存的绑定关系建立
LinuxNUMA
04
内存分配策略基础
本地分配优先原则 · first-touch策略 · page allocator在NUM…
内存分配策略基础本地分配优先原则
05
NUMA-aware页面分配器
alloc_pages_node() · alloc_pages_curren… · mempolicy机制
NUMA-aware页面分配器
06
内存策略（Memory Policy）
MPOL_DEFAULT · MPOL_BIND · MPOL_PREFERRED
MemoryPolicy
07
cpuset与NUMA绑定
cpuset子系统如何限制进程的CP… · cpuset.mems与cpuset… · 与mempolicy的交互
cpusetNUMA
08
页面迁移（Page Migration）
migrate_pages()系统调… · 页面迁移的触发条件 · 迁移过程中的页面锁定与状态转换
PageMigration
09
自动NUMA平衡（AutoNUMA）
内核自动页面迁移与任务放置机制 · numa_balancing特性 · scanning与migrating…
NUMAAutoNUMA
10
NUMA-aware slab分配器
slub/slab分配器在NUMA下… · kmem_cache的node-lo… · 对象缓存与节点亲和性
NUMA-awareslab
11
TLB与NUMA性能
TLB shootdown在跨节点访… · 大页（HugeTLB/THP）对NU… · 透明大页的NUMA策略
TLBNUMA
12
内存控制器与NUMA
per-node内存控制器 · memcg的NUMA感知 · cgroup v2中的内存节点限制
NUMA内存控制器
13
NUMA-aware文件系统缓存
page cache的节点分布 · dentry/inode缓存的NUM… · 文件预读与节点本地化
NUMA-aware文件系统缓存
14
进程调度与NUMA
CFS调度器的NUMA感知 · numa_group与负载均衡 · task_numa_fault()与…
NUMA进程调度
15
中断与NUMA
MSI/MSI-X中断的节点亲和性 · irqbalance与numa_no… · 网络中断的本地化处理
NUMAMSI/MSI-X
16
网络栈NUMA优化
socket缓冲区分配与节点绑定 · RPS/RFS的NUMA感知 · XDP与DPDK的NUMA内存分配
NUMA网络栈
17
存储栈NUMA优化
块设备请求的节点本地化 · NVMe队列与CPU绑定 · IOMMU与DMA的NUMA考量
NUMA存储栈
18
虚拟化与NUMA
KVM虚拟机的NUMA拓扑透传 · vCPU与内存节点的绑定 · PCIe passthrough的N…
NUMA虚拟化
19
容器与NUMA
Docker/Kubernetes的… · CPU Manager与Topolo… · 内存绑定的cgroup配置
NUMA容器
20
NUMA性能监控工具
numactl · numastat · lstopo
NUMA性能监控工具
21
内核NUMA调试接口
/proc/pid/numa_map… · /proc/pid/mempolic… · debugfs中的NUMA统计
NUMA内核
22
NUMA延迟测量方法
lmbench延迟测试 · mbw带宽测试 · 自定义内存访问延迟微基准
NUMA延迟测量方法
23
常见NUMA性能问题诊断
跨节点内存访问过多 · 内存分配不均衡 · 页面抖动（page thrashin…
NUMA常见
24
NUMA-aware应用优化策略
数据本地化设计 · 线程与内存绑定 · 使用libnuma库
NUMA-aware应用优化策略
25
数据库NUMA优化
MySQL/PostgreSQL的N… · 缓冲池节点绑定 · WAL日志的节点本地化
NUMA数据库
26
内存数据库NUMA优化
Redis/Memcached的NU… · 内存分片与节点绑定 · 网络线程的CPU亲和性
NUMA内存数据库
27
HPC与大数据NUMA优化
MPI进程与节点映射 · OpenMP线程绑定 · Spark Executor的NUM…
HPCNUMA
28
内核参数调优
numa_balancing · zone_reclaim_mode · numa_zonelist_orde…
内核参数调优numa
29
高级NUMA特性
异构内存管理（HMM） · 持久内存（PMEM）的NUMA集成 · CXL内存扩展与NUMA
NUMA高级
30
综合案例实战
从监控到优化的完整流程 · 使用numactl绑定应用 · 调整内核参数
综合案例实战从监控到优化的完…