2. 多核CPU架构：SMP与NUMA架构简介、CPU拓扑结构（socket/core/thread）

在深入网卡队列与中断分布之前，必须理解现代多核CPU的物理架构。中断绑定策略的成败，直接取决于你对CPU拓扑（Socket / Core / Thread）以及内存访问模型（SMP vs NUMA）的认知深度。错误的绑定可能导致跨片内存访问延迟剧增，甚至引发性能回退。

2.1 SMP 与 NUMA 架构对比

对称多处理（SMP）与非统一内存访问（NUMA）是两种主流的多核CPU内存架构。它们的核心区别在于“所有CPU核心访问内存的成本是否一致”。

2.2 CPU拓扑结构：Socket / Core / Thread

Linux内核将CPU拓扑抽象为三级层次：Socket（物理插槽） → Core（物理核心） → Thread（超线程逻辑核）。理解这一层次是正确设置smp_affinity和irqbalance策略的前提。

• Socket：物理CPU芯片，每个Socket拥有独立的内存控制器（NUMA节点）、L3缓存和互联接口。
• Core：Socket内的独立物理执行单元，拥有私有L1/L2缓存。
• Thread：通过超线程（Hyper-Threading）技术在一个Core上模拟出的两个逻辑核，共享Core的L1/L2缓存和执行资源。

2.3 CPU拓扑结构SVG图

下图展示了一个典型的双Socket NUMA系统，每个Socket包含4个Core，每个Core通过超线程提供2个Thread。网卡物理连接到Socket 0的PCIe控制器。

2.4 查看CPU拓扑的命令行工具

在Linux系统中，可以通过以下命令快速获取CPU拓扑信息，为中断绑定提供数据基础。

2.5 实战：解析CPU拓扑信息

以下是一个典型的双Socket、每Socket 4 Core、每Core 2 Thread的服务器输出示例。通过解析这些字段，你可以准确判断每个逻辑核的物理位置。

# lscpu 输出示例
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                16
On-line CPU(s) list:   0-15
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    4
Socket(s):             2
NUMA node(s):          2
NUMA node0 CPU(s):     0-7
NUMA node1 CPU(s):     8-15

# cat /proc/cpuinfo | grep -E "processor|physical id|core id|cpu cores"
processor       : 0
physical id     : 0
core id         : 0
cpu cores       : 4

processor       : 1
physical id     : 0
core id         : 0
cpu cores       : 4

processor       : 2
physical id     : 0
core id         : 1
cpu cores       : 4

processor       : 8
physical id     : 1
core id         : 0
cpu cores       : 4

2.6 中断分布与NUMA亲和性

在NUMA架构下，中断分布的核心原则是：将中断绑定到与网卡所在NUMA节点相同的CPU核心上。这可以通过以下步骤实现：

1. 确定网卡所在NUMA节点：使用cat /sys/class/net/eth0/device/numa_node，输出0表示网卡在NUMA node0。
2. 选择目标CPU核心：从该NUMA节点对应的CPU列表中选取核心（如NUMA node0的CPU 0-7）。
3. 设置smp_affinity：将中断亲和性掩码设置为只包含目标核心的位图。
4. 验证效果：通过cat /proc/interrupts观察中断是否均匀分布在目标核心上。