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Linux内核读写锁优化：多读少写场景性能调优实践

共计 30 章节

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读写锁基础

读写锁（rwlock）的定义 · 与互斥锁（mutex）的区别 · 适用场景（多读少写）分析

读写锁基础rwlock

内核读写锁API

rwlock_t数据结构 · rwlock_init · read_lock

API内核读写锁

读写锁实现原理

基于自旋锁的实现 · 公平性策略 · 读者优先与写者优先的权衡

读写锁实现原理基于自旋锁的实现

多读少写场景瓶颈分析

缓存行 bouncing · false sharing · 写者饥饿问题

多读少写场景瓶颈…bouncing

读写锁性能基准测试

使用perf和lock_stat工具… · 吞吐量 · 延迟分布

读写锁性能基准测…perf

读写锁优化策略概览

RCU替代 · percpu-rwlock · qrwlock

读写锁优化策略概…RCU

RCU（Read-Copy-Update）基础

RCU原理 · grace period · quiescent state

RCURead-Copy-Up…

RCU在多读场景的应用

RCU保护链表 · 哈希表 · 替换读写锁的实战案例

RCU多读场景的应用

每CPU读写锁设计 · 减少全局缓存行竞争 · 适用场景与限制

percpu-rwloc…CPU

qrwlock（排队读写锁）

基于MCS锁的排队机制 · 避免写者饥饿 · 性能提升分析

qrwlock排队读写锁

ticket-based rwlock

Ticket spinlock的读写… · 公平性保证 · 实现细节

ticket-basedrwlock

读写锁与原子操作

atomic_t · cmpxchg在读写锁优化中的应用 · 无锁读路径设计

读写锁原子操作

读写锁与内存屏障

smp_mb · smp_rmb · smp_wmb在读写锁中的正确使用

读写锁内存屏障

读写锁与CPU缓存

cache line对齐 · __cacheline_aligne… · 避免false sharing的实践

读写锁与NUMA架构

NUMA感知读写锁 · 本地内存访问优化 · 跨节点锁竞争缓解

读写锁与中断上下文

irqsave/irqrestore… · 在中断处理中使用读写锁的注意事项

读写锁断上下文

读写锁与preempt

preempt_disable/pr… · 可抢占内核下的读写锁行为

preempt读写锁

读写锁与SMP扩展性

多核扩展性测试 · 锁粒度细化 · 分段锁（segmented lock…

读写锁与tracepoint

trace_rwlock_*事件 · 使用ftrace分析读写锁行为 · 热点识别

tracepoint读写锁

读写锁与lockdep

lockdep验证读写锁依赖 · 死锁检测 · 递归锁检测

lockdep读写锁

读写锁与BPF

使用bpftrace动态跟踪读写锁调… · 延迟分布 · 竞争分析

读写锁与用户态

futex-based rwlock · pthread_rwlock_t · 用户态多读少写优化

读写锁用户态

读写锁与文件系统

dentry cache · inode cache中的读写锁优化 · dcache RCU化

读写锁文件系统

读写锁与网络栈

路由表 · 邻居表 · socket锁的读写锁优化实践

读写锁网络栈

读写锁与内存管理

mmap_lock · page table lock的读写… · THP场景

读写锁内存管理

读写锁与调度器

runqueue锁 · load balance中的读写锁优… · CFS调度

读写锁调度器

读写锁与块设备

I/O调度器 · request queue中的读写锁… · blk-mq

读写锁块设备

读写锁与虚拟化

KVM中的读写锁优化 · vCPU调度 · EPT页表锁

读写锁虚拟化

读写锁与实时内核

PREEMPT_RT下的读写锁行为 · rt_mutex替代方案

读写锁实时内核

读写锁优化总结与展望

未来方向（hle/rtm硬件锁 · lock-free数据结构 · 形式化验证）

读写锁优化总结hle/rtm