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CPU绑定场景下中断处理与调度延迟分析

共计 30 章节
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01
课程导论
CPU绑定（CPU Affinity… · 中断处理与调度延迟的关系 · 课程目标与学习路径
课程导论CPU
02
CPU架构基础
多核CPU拓扑结构（NUMA/ UM… · Cache层级与一致性协议（MESI… · 硬件中断控制器（APIC/x2API…
CPU架构基础
03
中断处理机制
中断类型（硬中断/软中断） · 中断向量表 · 中断描述符表（IDT）
断处理机制断类型
04
中断亲和性（IRQ Affinity）
SMP IRQ Affinity原理 · /proc/irq/接口 · 设置中断亲和性的方法（echo ma…
IRQAffinity
05
进程调度基础
Linux调度器（CFS/RT/DL… · 调度实体与运行队列 · 调度时机与上下文切换
进程调度基础Linux
06
CPU绑定技术
taskset命令与cpuset c… · sched_setaffinity系… · 内核线程绑定（kthread_bin…
CPU绑定技术
07
中断与调度的耦合
中断触发对当前进程的抢占 · 中断返回时的调度检查（TIF_NEE… · 软中断在ksoftirqd中的执行
调度的耦合断触发对当前进程…
08
延迟来源分析（上）
中断屏蔽（local_irq_dis… · 自旋锁持有期间的中断延迟 · 高优先级中断的嵌套
延迟来源分析local
09
延迟来源分析（下）
调度延迟（schedule()执行时… · 运行队列负载不均衡 · 跨NUMA节点内存访问延迟
延迟来源分析schedule
10
测量工具介绍（上）
ftrace（function_gr… · perf（stat/record/r… · trace-cmd
测量工具介绍ftrace
11
测量工具介绍（下）
cyclictest（实时延迟测试） · hwlatdetector（硬件延迟… · bpftrace动态追踪
测量工具介绍cyclictest
12
实验环境搭建
QEMU/KVM虚拟机配置 · 内核编译选项（CONFIG_PREE… · 实时内核（RT Kernel）安装
实验环境搭建QEMU/KVM
13
实验一
测量默认情况下的中断延迟——使用ft…
实验一ft
14
实验二
测量CPU绑定后的调度延迟——使用c…
实验二CPU
15
实验三
中断亲和性对网络吞吐的影响——使用n…
实验三断亲
16
实验四
实时进程与普通进程的调度延迟对比——…
实验四实时进程
17
实验五
软中断负载对调度延迟的影响——模拟高… · 观察调度抖动
实验五断负载对调度延迟…
18
实验六
跨NUMA节点中断处理延迟——绑定中… · 测量延迟增量
实验六NUMA
19
实验七
使用bpftrace动态追踪中断处理…
实验七bpftrace
20
实验八
模拟高负载下的中断风暴——使用per… · 观察调度延迟变化
实验八per
21
优化策略（上）
中断负载均衡（irqbalance） · 中断线程化（threaded IRQ… · RPS/RFS（Receive Pa…
优化策略irqbalance
22
优化策略（下）
CPU隔离（isolcpus/noh… · RCU nocb · 写回亲和性（writeback af…
优化策略CPU
23
实时系统设计
PREEMPT_RT补丁集 · 中断线程化与实时互斥锁 · 优先级继承协议
实时系统设计PREEMPT
24
虚拟化场景下的中断延迟
KVM中断注入机制 · vCPU绑定与pCPU中断亲缘性 · PV（半虚拟化）中断优化
虚拟化场景下的断延迟
25
容器场景下的中断与调度
cpuset cgroup在容器中的… · 容器内中断屏蔽问题 · 宿主机中断对容器的影响
容器场景下的调度
26
案例分析一
数据库高并发场景——中断与调度延迟对…
案例分析一数据库高并发场景
27
案例分析二
NFV（网络功能虚拟化）——DPDK…
案例分析二NFV
28
案例分析三
自动驾驶/机器人——实时控制任务的中…
案例分析三自动驾驶
29
综合实验
构建一个完整的延迟监控Dashboa…
综合实验Dashboa
30
课程总结与展望
关键知识点回顾 · 未来趋势（AI for System… · 可编程中断控制器）
课程总结关键知识点回顾