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内核锁机制故障排查与实时内核参数配置方法

共计 30 章节
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01
内核锁机制概述
为什么需要锁 · 锁的分类（自旋锁 · 互斥锁
内核锁机制概述为什么需要锁
02
自旋锁（Spinlock）原理与实现
自旋锁的工作机制 · 在SMP系统下的行为 · 自旋锁的变种（raw_spinloc…
Spinlock自旋锁
03
互斥锁（Mutex）原理与实现
互斥锁的睡眠等待机制 · Mutex的乐观自旋优化 · Mutex与信号量的区别
Mutex互斥锁
04
读写锁（rwlock）与顺序锁（seqlock）
读写锁的读者-写者模型 · 顺序锁的轻量级实现 · 适用场景分析
rwlockseqlock
05
RCU（Read-Copy-Update）机制
RCU的核心思想 · 宽限期（Grace Period）概… · RCU在Linux内核中的应用
RCURead-Copy-Up…
06
锁的调试与追踪工具（Lockdep）
Lockdep的工作原理 · 如何启用Lockdep · 解读Lockdep报告
Lockdep锁的调试
07
死锁检测与预防
死锁的四个必要条件 · 银行家算法 · 内核中的死锁预防策略
死锁检测预防
08
锁竞争（Lock Contention）分析
什么是锁竞争 · 性能计数器（perf lock） · 使用perf进行锁分析
LockContention
09
实时内核（PREEMPT_RT）中的锁机制
PREEMPT_RT补丁集 · 实时互斥锁（rt_mutex） · 优先级继承协议
PREEMPTRT
10
实时内核参数配置基础
/proc/sys/kernel/… · sysctl命令使用 · 持久化配置方法
实时内核参数配置…proc/sys/ker…
11
调度器相关参数调优
sched_rt_runtime_u… · sched_rt_period_us · sched_features配置
调度器相关参数调…sched
12
内存管理相关参数调优
vm.swappiness · vm.dirty_ratio · vm.overcommit_memo…
内存管理相关参数…vm.swappines…
13
中断与软中断参数调优
kernel.threads-max · kernel.hung_task_t… · 中断亲和性设置
断参数调优kernel.threa…
14
文件系统与I/O参数调优
fs.file-max · fs.aio-max-nr · I/O调度器选择
I/O文件系统
15
网络栈参数调优
net.core.rmem_defa… · net.core.wmem_max · TCP拥塞控制算法
网络栈参数调优net.core.rme…
16
使用sysctl进行实时参数调整
sysctl -w 命令 · sysctl.conf文件 · 运行时动态调整
sysctl使用
17
内核参数持久化与启动参数
/etc/sysctl.d/ 目录 · grub命令行参数 · 内核启动参数（boot parame…
内核参数持久化启动参数
18
锁故障场景一
自旋锁导致的CPU软锁（soft l… · 触发原因 · 排查步骤
锁故障场景一CPU
19
锁故障场景二
互斥锁导致的进程D状态（uninte… · 等待队列分析 · 修复方法
锁故障场景二uninte
20
锁故障场景三
RCU Stall检测与处理 · 触发条件 · 使用rcu_nocbs缓解
锁故障场景三RCU
21
锁故障场景四
AB-BA死锁实例分析 · Lockdep报告解读 · 修复策略
锁故障场景四AB-BA
22
使用ftrace追踪锁行为
ftrace基础 · trace_printk · function_graph追踪锁函…
ftrace使用
23
使用eBPF/BCC进行锁分析
BCC工具中的lockstat · runqlat · 使用eBPF追踪锁等待时间
eBPF/BCC使用
24
内核参数故障排查
错误参数导致的系统不稳定 · 使用sysctl -a 检查当前状态 · 回滚配置
内核参数故障排查错误参数导致的系…
25
实时系统锁延迟测试
cyclictest工具使用 · 测量锁抢占延迟 · 分析延迟分布图
实时系统锁延迟测…cyclictest
26
内核配置选项对锁性能的影响
CONFIG_PREEMPT · CONFIG_SMP · CONFIG_LOCKDEP
内核配置选项对锁…CONFIG
27
NUMA架构下的锁优化
NUMA感知的锁分配 · 使用lscpu分析拓扑 · numa_alloc_local内存…
NUMA架构下的锁优化
28
用户态锁与内核态锁的交互
futex系统调用 · 用户态互斥锁（pthread_mut…
用户态锁内核态锁的交互
29
综合案例一
数据库高并发下的锁瓶颈排查 · 调整内核参数优化
综合案例一数据库高并发下的…
30
综合案例二
实时音频系统锁延迟优化 · 线程优先级设置 · 锁替换为RCU
综合案例二实时音频系统锁延…