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Linux内核MMU缺页异常性能分析与优化方法

共计 30 章节
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01
MMU基础
MMU硬件架构 · 页表结构 · TLB原理
MMU硬件架构
02
缺页异常概述
缺页异常定义 · 缺页异常分类（硬缺页 · 软缺页）
缺页异常概述缺页异常定义
03
缺页异常处理入口
do_page_fault函数分析 · 异常向量表 · 内核态与用户态缺页处理差异
缺页异常处理入口do
04
缺页异常路径分析
handle_mm_fault函数 · fault_in_kernel_sp… · fault_in_user_spac…
缺页异常路径分析handle
05
匿名页缺页处理
do_anonymous_page函… · 零页优化 · 写时复制（COW）机制
匿名页缺页处理do
06
文件映射缺页处理
do_fault函数 · filemap_fault · readpage回调
文件映射缺页处理do
07
共享内存缺页处理
shmem_fault · tmpfs缺页路径 · hugetlbfs缺页处理
共享内存缺页处理shmem
08
交换缺页处理
do_swap_page · swapin_readahead · swap cache机制
交换缺页处理do
09
写时复制（COW）深入
缺页触发COW · pte标记 · 页表权限管理
COW写时复制
10
缺页异常性能指标
缺页延迟 · 缺页次数 · 缺页吞吐量
缺页异常性能指标缺页延迟
11
perf工具使用
perf stat缺页计数 · perf record缺页采样 · perf script分析
perf工具使用
12
ftrace追踪缺页
function_graph追踪 · 缺页事件追踪 · tracepoint使用
ftrace追踪缺页
13
eBPF缺页分析
kprobe挂载缺页函数 · bcc工具缺页统计 · bpftrace脚本
eBPF缺页分析
14
缺页热点定位
火焰图生成 · 缺页调用栈分析 · 热点函数识别
缺页热点定位火焰图生成
15
TLB缺失与缺页关联
TLB miss统计 · TLB shootdown开销 · 大页对TLB影响
TLB缺失
16
内存碎片化影响
伙伴系统碎片 · 高阶页分配失败 · compaction与缺页延迟
内存碎片化影响伙伴系统碎片
17
预读机制优化
filemap预读算法 · readahead窗口 · 缺页预读命中率
预读机制优化filemap
18
swap优化策略
swap分区布局 · swap优先级 · zswap/zram压缩交换
swap优化策略
19
透明大页（THP）优化
THP原理 · THP缺页处理 · THP碎片整理
THP透明大页
20
内存规整（compaction）优化
同步/异步规整 · 缺页时规整触发 · 碎片避免
compaction内存规整
21
NUMA感知缺页优化
NUMA节点分配策略 · 缺页时页面迁移 · numa balancing
NUMA感知缺页优化
22
用户态缺页优化
madvise提示 · mlock锁定 · MAP_POPULATE预缺页
用户态缺页优化madvise
23
内核参数调优
vm.swappiness · vm.min_free_kbytes · vm.vfs_cache_press…
内核参数调优vm.swappines…
24
缺页异常锁竞争分析
mmap_lock · page lock · LRU锁竞争优化
缺页异常锁竞争分…mmap
25
多线程缺页并发优化
RCU读锁 · per-VMA锁 · 并行缺页处理
多线程缺页并发优…RCU
26
实时系统缺页优化
RT内核缺页延迟 · preempt_rt · 缺页优先级反转
实时系统缺页优化RT
27
容器场景缺页优化
cgroup内存限制 · memory reclaim · 缺页隔离
容器场景缺页优化cgroup
28
数据库场景缺页优化
大页配置 · 缺页预取 · 共享内存缺页
数据库场景缺页优…大页配置
29
虚拟化场景缺页优化
KVM缺页处理 · 影子页表 · EPT缺页优化
虚拟化场景缺页优…KVM
30
缺页异常性能调优案例
真实问题诊断 · 优化前后对比 · 性能收益分析
缺页异常性能调优…真实问题诊断