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Linux内核RCU机制解析：无锁同步与读写优化

共计 30 章节

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RCU背景与动机

多核时代锁竞争问题 · 读写锁的局限性 · RCU的设计哲学与无锁读路径

RCU核心思想

宽限期(Grace Period)概… · 发布-订阅机制 · 延迟回收(Deferred Recl…

RCU核心思想

RCU基本API概览

rcu_read_lock/rcu_… · synchronize_rcu · call_rcu

RCU数据发布

rcu_assign_pointer… · 内存屏障与发布语义 · 写者更新流程

RCU数据发布

RCU数据读取

rcu_dereference原理 · 内存屏障与依赖顺序 · 读者无锁访问

RCU数据读取

RCU宽限期检测

synchronize_rcu阻塞等… · call_rcu异步回调 · 宽限期结束条件

RCU宽限期检测

RCU链表操作

list_add_rcu · list_del_rcu · list_for_each_entr…

RCU链表操作

hlist_add_head_rcu · hlist_for_each_ent… · RCU在哈希表中的应用

RCU与SLAB分配器

kmem_cache_free_rc… · RCU头部的使用 · 对象生命周期管理

RCU与引用计数

RCU结合kref · 避免引用计数开销 · 典型使用模式

RCU引用计数

RCU与Per-CPU变量

RCU在Per-CPU数据同步中的应… · 减少全局锁

RCU与中断上下文

在中断处理中使用RCU · irqsave版本 · 注意事项

RCU断上下文

RCU与SMP负载均衡

调度域中的RCU使用 · CPU热插拔与RCU

RCU与文件系统

dentry缓存 · inode查找 · 路径名解析中的RCU优化

RCU文件系统

RCU与网络协议栈

路由表查找 · 邻居子系统 · Netfilter中的RCU

RCU网络协议栈

RCU与内存管理

mm_struct · 虚拟内存区域(VMA)的RCU保护

RCU内存管理

RCU与进程管理

task_struct · 进程组 · 信号处理的RCU使用

RCU进程管理

RCU与设备驱动

字符设备 · 块设备 · 网络设备驱动中的RCU模式

RCU设备驱动

RCU实现机制

Tree RCU架构 · QSB(Quiescent Stat… · GP推进逻辑

RCU实现机制

RCU实现细节

dynticks/idle处理 · NMI安全 · CPU热插拔处理

RCU实现细节

RCU实现优化

RCU_NOCB · RCU_FAST_NO_HZ · 减少唤醒频率

RCU实现优化

RCU与内存模型

Linux内核内存模型(LKMM) · RCU与release/acquir… · RCU与smp_mb

RCU内存模型

RCU锁依赖检测 · RCU锁类 · 调试死锁与宽限期问题

RCU性能分析

RCU开销模型 · 读者延迟 · 写者延迟

RCU性能分析

RCU与读写锁对比

读写自旋锁 · 读写信号量 · RCU在不同场景下的优劣

RCU读写锁对比

RCU与序列锁(seqlock)

seqlock原理 · RCU与seqlock的适用场景对比

RCU与引用计数锁

原子操作 · RCU替代引用计数的场景 · 典型例子

RCU引用计数锁

RCU与Hazard Pointer

Hazard Pointer原理 · 与RCU的异同 · 性能对比

RCU用户态实现

liburcu · 用户态RCU API · 与内核RCU的差异

RCU用户态实现

RCU实战案例

实现一个RCU保护的键值存储 · 性能测试 · 代码分析

RCU实战案例