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页表回收与swap协同设计及内存压力场景性能调优

共计 30 章节
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01
课程导论
页表回收与Swap协同设计的背景 · 目标与课程大纲
课程导论Swap
02
内存管理基础回顾
虚拟地址空间 · 物理内存 · 页表与MMU工作原理
内存管理基础回顾虚拟地址空间
03
页表结构详解
多级页表 · 页表项(PTE)格式 · 标志位（Present
页表结构详解多级页表
04
页表回收机制概述
页表回收的定义 · 触发条件与核心数据结构
页表回收机制概述页表回收的定义
05
LRU与近似LRU算法
经典LRU · Clock算法 · 工作集模型在页表回收中的应用
LRU近似
06
Swap机制基础
交换分区 · 交换文件 · 换入换出流程与块设备交互
Swap机制基础
07
页表回收与Swap的协同点
缺页中断处理 · 页表项状态转换 · 脏页回写
Swap页表回收
08
内存压力场景定义
内存泄漏 · 内存碎片 · OOM Killer触发条件与行为
内存压力场景定义内存泄漏
09
性能调优目标
降低缺页中断频率 · 减少Swap抖动 · 提升吞吐量与响应时间
性能调优目标降低缺页
10
性能监控工具
vmstat · sar · /proc/meminfo
性能监控工具vmstat
11
页表回收参数调优
vm.swappiness · vm.vfs_cache_press… · vm.min_free_kbytes
页表回收参数调优vm.swappines…
12
Swap空间大小与位置设计
Swap分区 vs Swap文件 · SSD vs HDD性能差异
Swap空间大小
13
透明大页(THP)对回收与Swap的影响
THP的合并与分裂 · 性能权衡
THPSwap
14
NUMA架构下的页表回收与Swap
本地内存 vs 远端内存 · 节点回收策略
NUMASwap
15
Cgroup内存限制与回收
Cgroup v1/v2内存控制器 · 软限制与硬限制
Cgroup内存限制
16
内存压缩(zswap/zram)与Swap协同
压缩算法 · 压缩比 · 延迟分析
zswap/zramSwap
17
页表回收的并发与锁竞争
LRU锁 · 页表锁 · RCU在回收路径中的优化
页表回收的并发锁竞争
18
异步回收与同步回收
kswapd内核线程 · direct reclaim · watermark机制
异步回收同步回收
19
Swap的预读与预写策略
swap readahead · swap cluster · 批量换出
Swap的预读
20
内存压力测试方法
stress-ng · memhog · vm-scalability
内存压力测试方法stress-ng
21
典型性能问题案例1
高Swap使用率导致系统响应变慢——…
典型性能问题案例…Swap
22
典型性能问题案例2
页表回收频繁触发导致CPU飙升——根…
典型性能问题案例…CPU
23
典型性能问题案例3
OOM Killer误杀应用——参数…
典型性能问题案例…OOM
24
内核源码导读
mm/vmscan.c核心函数shr… · shrink_page_list
内核源码导读mm/vmscan.c
25
内核源码导读
mm/swap_state.c · mm/swapfile.c换入换出路…
内核源码导读mm/swap
26
内核源码导读
mm/memory.c缺页中断处理函…
内核源码导读mm/memory.c
27
调优实战
基于sysctl与内核启动参数的内存…
调优实战sysctl
28
调优实战
使用tracepoint与bpftr…
调优实战tracepoint
29
调优实战
容器化环境下的内存回收与Swap隔离…
调优实战Swap
30
课程总结与展望
未来内存技术（CXL · PMEM）对页表回收与Swap的挑战
课程总结CXL