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Linux驱动调优实战：多核环境中断亲和性与负载均衡

共计 30 章节
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01
课程导论
多核CPU架构演进 · 中断亲和性与负载均衡的重要性 · 课程目标与前置知识
课程导论CPU
02
中断基础回顾
中断概念 · 中断类型（IRQ · NMI
断基础回顾断概念
03
中断描述符与irq_chip
struct irq_desc结构体… · struct irq_chip结构体… · 中断控制器抽象
irqchip
04
中断亲和性（SMP IRQ Affinity）原理
CPU位掩码（cpumask） · /proc/irq/目录结构 · smp_affinity与smp_a…
SMPIRQ
05
手动设置中断亲和性
使用echo命令修改smp_affi… · 使用taskset工具 · 使用irqbalance服务
手动设置断亲
06
内核API设置亲和性
irq_set_affinity_h… · irq_set_affinity_n… · request_irq()与亲和性绑…
API内核
07
中断负载均衡（IRQ Balance）机制
irqbalance守护进程工作原理 · 哈希算法与CPU负载统计 · 自动迁移策略
IRQBalance
08
irqbalance配置与调优
配置文件/etc/sysconfig… · --banirq与--affinit… · hintpolicy策略
irqbalance配置
09
多队列网卡（RSS）与中断亲和性
RSS（Receive Side S… · 网卡多队列与MSI-X中断 · 每个队列绑定独立CPU
RSS多队列网卡
10
网卡驱动调优实战（Intel ixgbe）
查看网卡队列数 · 设置每个队列的中断亲和性 · 使用ethtool -L/-X调整队…
Intelixgbe
11
存储设备（NVMe）中断调优
NVMe多队列架构 · 每个I/O队列绑定独立CPU · 避免中断风暴
NVMe存储设备
12
GPU与加速器中断亲和性
GPU中断特性 · CUDA与中断绑定 · 避免CPU0过载
GPU加速器
13
中断亲和性对性能的影响
缓存局部性（Cache Locali… · NUMA节点亲和性 · 跨NUMA访问代价
断亲性对性能的影响
14
NUMA架构下的中断亲和性策略
numactl工具 · 绑定中断到本地NUMA节点 · 避免跨节点中断
NUMA架构下的
15
软中断（Softirq）与Tasklet的负载均衡
软中断的CPU亲和性 · ksoftirqd机制 · 将软中断分散到多核
SoftirqTasklet
16
工作队列（Workqueue）与中断下半部
workqueue绑定到指定CPU · 使用WQ_UNBOUND标志 · 避免中断上下文阻塞
Workqueue工作队列
17
中断负载监控工具
/proc/interrupts详解 · /proc/softirqs详解 · mpstat -I ALL命令
断负载监控工具proc/interru…
18
性能分析工具实战
perf top -e irq · trace-cmd记录中断事件 · ftrace跟踪中断延迟
性能分析工具实战perf
19
中断延迟测量与优化
测量中断响应时间 · 使用cyclictest · 减少中断屏蔽时间
断延迟测量优化
20
中断亲和性脚本自动化
编写Shell脚本批量设置中断亲和性 · 使用Python解析/proc/in…
断亲性脚本自动化
21
内核模块开发
自定义中断处理程序 · 在模块中动态设置亲和性 · 注册中断通知链
内核模块开发自定义
22
中断亲和性调试
常见问题（中断丢失 · CPU软锁） · 使用dmesg与sysrq-trig…
断亲性调试
23
实时系统（RT）中的中断调优
PREEMPT_RT补丁 · 线程化中断处理 · 中断优先级设置
RT实时系统
24
虚拟化环境中的中断亲和性
KVM中断直通（PCI Passth… · vCPU与pCPU绑定 · 避免vCPU迁移
虚拟化环境断亲
25
容器环境中的中断亲和性
cpuset cgroup限制 · 容器内中断绑定 · 与宿主机irqbalance共存
容器环境断亲
26
DPDK与用户态中断轮询
UIO与VFIO驱动 · 中断屏蔽与轮询模式 · CPU独占与亲和性
DPDK用户态
27
案例实战1
高并发Web服务器（Nginx）中断… · Nginx worker与CPU绑定 · 性能对比
案例实战1Web
28
案例实战2
数据库（MySQL/PostgreS… · 数据库线程与CPU绑定 · 减少上下文切换
案例实战2MySQL/Postgr…
29
案例实战3
实时音视频处理中断调优 · 视频编码线程绑定 · 降低抖动
案例实战3实时音视频处理
30
课程总结与最佳实践
中断亲和性设计原则 · 负载均衡策略选择 · 性能调优检查清单
课程总结最佳实践