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Linux SMP多核启动故障排查与同步调优

共计 30 章节
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01
SMP概述
对称多处理（SMP）的基本概念 · SMP与AMP（非对称多处理）的区别 · SMP在Linux内核中的重要性
SMP对称多处理
02
启动流程总览
从BIOS/UEFI到内核启动的完整… · Bootloader（GRUB）加载… · SMP启动的宏观阶段划分
启动流程总览BIOS/UEFI
03
x86架构SMP硬件基础
APIC（高级可编程中断控制器）体系… · CPU核间中断（IPI） · 系统总线与缓存一致性协议（MESI）
x86SMP
04
ARM64架构SMP硬件基础
GIC（通用中断控制器）体系结构（G… · MPIDR寄存器与CPU拓扑 · PSCI（电源状态协调接口）协议
ARM64SMP
05
启动阶段一
汇编入口（stext/primary… · CPU模式切换（实模式->保护模式/… · 页表初始化（临时页表）
启动阶段一stext/primar…
06
启动阶段二
start_kernel早期初始化 · console初始化 · 内存管理初始化（memblock）
启动阶段二start
07
SMP初始化核心数据结构
cpu_possible_mask · cpu_present_mask · cpu_online_mask
SMP初始化核心数据结…
08
smp_init()函数深度解析
smp_init()的调用时机 · smp_cpus_done() · 遍历possible CPU并调用c…
smpinit
09
cpu_up()与__cpu_up()
cpu_up()的流程 · 状态机转换（CPU_UP_PREPA… · __cpu_up()架构相关实现
cpuup
10
BSP（引导处理器）与AP（应用处理器）的角色
BSP的初始化职责 · AP的唤醒与初始化流程 · BSP与AP的同步机制
BSPAP
11
AP唤醒机制（x86）
INIT-SIPI-SIPI序列 · 发送IPI（核间中断）唤醒AP · AP启动后的实模式代码（trampo…
APx86
12
AP唤醒机制（ARM64）
PSCI CPU_ON调用 · ATF（ARM可信固件）的角色 · spin-table方法（旧版）与P…
APARM64
13
AP启动汇编路径（secondary_entry）
AP的入口点 · 栈指针设置 · 页表切换
APsecondary
14
start_secondary()函数
AP的C语言入口 · CPU ID获取 · per-CPU区域初始化
startsecondary
15
CPU热插拔框架
CPU hotplug状态机（CPU… · cpuhp回调链 · 动态启用/禁用CPU
CPU热插拔框架
16
per-CPU变量机制
per-CPU变量的定义与访问（th… · 编译期与运行期实现 · 在SMP中的重要性
per-CPU变量机制
17
调度域与调度组
sched_domain与sched… · CPU拓扑（SMT/Core/DIE… · 负载均衡基础
调度域调度组
18
中断负载均衡（IRQ Balance）
中断亲和性设置（smp_affini… · irqbalance守护进程 · 中断分发策略
IRQBalance
19
RCU（Read-Copy-Update）与SMP
RCU的基本原理 · 在SMP环境下的实现 · quiescent state与gr…
RCURead-Copy-Up…
20
自旋锁与SMP
自旋锁（spinlock）在SMP下… · MCS锁与qspinlock · 读写锁与顺序锁
SMP自旋锁
21
内存屏障与SMP
内存屏障类型（读/写/通用） · smp_mb()/smp_rmb()… · DMA一致性
SMP内存屏障
22
TLB shootdown
TLB一致性问题的产生 · flush_tlb_all()与fl… · 核间TLB失效广播
TLBshootdown
23
NUMA（非统一内存访问）与SMP
NUMA拓扑发现 · 内存分配策略（local/remot… · numa_node_id()
NUMASMP
24
ACPI与SMP
ACPI表（MADT/APIC）解析 · CPU与中断控制器枚举 · UEFI与ACPI在SMP启动中的作…
ACPISMP
25
设备树（DT）与SMP
设备树中CPU节点的描述（reg/c… · enable-method属性 · PSCI节点
DTSMP
26
SMP启动调试技术
earlyprintk与earlyc… · smpboot=debug内核参数 · ftrace与trace_print…
SMP启动调试技术
27
常见SMP启动问题与排查
AP启动失败（timeout） · 中断风暴 · 缓存一致性问题
SMP常见
28
SMP性能优化
CPU亲和性（taskset/iso… · 自适应 spinning · NUMA-aware内存分配
SMP性能优化
29
实时Linux（PREEMPT_RT）与SMP
RT内核的SMP特性 · 迁移禁用（migrate_disab… · CPU隔离
LinuxPREEMPT
30
未来趋势
异构计算（big.LITTLE/Dy… · AMX/AVX512与SMP · CXL（Compute Expres…
未来趋势big.LITTLE/D…