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内核锁机制在实时内核抢占模型中的故障排查实践

共计 30 章节
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01
实时内核抢占模型概述
PREEMPT_RT补丁 · 抢占模型分类（PREEMPT_NON… · 实时性指标
实时内核抢占模型…PREEMPT
02
内核锁机制基础
自旋锁(spinlock) · 互斥锁(mutex) · 读写锁(rwlock)
内核锁机制基础spinlock
03
自旋锁在RT模型下的行为变化
自旋锁变为可睡眠锁（rt_mutex… · raw_spinlock与spinl…
RT自旋锁
04
互斥锁在RT模型下的优先级继承
优先级反转问题 · PI机制 · rt_mutex的实现原理
RT互斥锁
05
读写锁在RT模型下的退化
rwlock_t在PREEMPT_R… · 性能影响分析
RT读写锁
06
顺序锁(seqlock)在RT模型下的适配
seqlock在写者与读者之间的公平…
seqlockRT
07
本地中断与软中断锁
local_irq_save/loc…
本地断锁
08
RCU锁在RT模型下的挑战
RCU宽限期 · SRCU · 可抢占RCU的实现
RCURT
09
死锁检测工具
lockdep原理 · 配置方法 · 常见死锁报告解读
死锁检测工具lockdep
10
实时内核中的优先级反转场景
经典案例（任务A/B/C优先级反转） · 使用ftrace追踪
实时内核优先级反转场景
11
自旋锁导致的调度延迟
spin_lock_irqsave在…
自旋锁导致的调度…spin
12
互斥锁持有时间过长
使用lock_stat统计锁竞争 · 持有时间 · 等待时间
互斥锁持有时间过…lock
13
读写锁写者饥饿问题
在RT模型下写者被读者无限推迟的故障…
读写锁写者饥饿问…RT
14
顺序锁读者自旋问题
seqlock读者在写者频繁时自旋导…
顺序锁读者自旋问…seqlock
15
软中断上下文中的锁使用错误
在softirq中使用可睡眠锁导致内…
断上下文锁使用错误
16
中断上下文与进程上下文锁冲突
在中断处理函数中使用mutex导致系…
断上下文进程上下文锁冲突
17
RCU回调阻塞
rcu_nocbs · rcu_barrier使用不当导致实…
RCU回调阻塞
18
使用ftrace进行锁事件追踪
配置trace events · lock_acquire/lock_…
ftrace使用
19
使用perf进行锁竞争分析
perf lock record/r… · 热点锁识别
perf使用
20
使用cyclictest评估锁对实时性的影响
测量最大延迟 · 抖动 · 锁引入的延迟峰值
cyclictest使用
21
内核配置对锁行为的影响
CONFIG_PREEMPT_RT · CONFIG_DEBUG_SPINL… · CONFIG_PROVE_LOCKI…
内核配置对锁行为…CONFIG
22
实时任务与普通任务共享锁的陷阱
优先级继承失效 · 调度抖动
实时任务普通任务共享锁的…
23
原子操作与锁的混合使用
atomic_t与spinlock在…
原子操作锁的混合使用
24
内存屏障与锁的配合
smp_mb()在RT模型下的必要性 · 与锁的冗余问题
内存屏障锁的配合
25
用户态实时锁（futex）与内核锁的交互
PI-futex原理 · 与内核rt_mutex的协作
futex用户态实时锁
26
多核实时系统中的锁迁移问题
锁的亲和性 · CPU隔离(isolcpus)对锁性…
多核实时系统锁迁移问题
27
使用trace-cmd记录锁事件
trace-cmd record -… · trace-cmd report分析
trace-cmd使用
28
内核崩溃转储中的锁状态分析
使用crash工具查看task_st…
内核崩溃转储锁状态分析
29
实时内核锁优化策略
减少锁粒度 · 使用RCU替代读写锁 · 使用无锁数据结构
实时内核锁优化策…减少锁粒度
30
综合故障排查实战
一个真实案例——音频驱动中spinl…
综合故障排查实战spinl