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并发控制RCU机制与读写锁性能调优工程实践

共计 30 章节
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01
并发控制基础
并发编程的挑战 · 临界区与竞态条件 · 原子操作与内存屏障
并发控制基础并发编程的挑战
02
读写锁原理
读写锁的语义 · 公平性与写饥饿问题 · 读写锁在内核与用户态的实现
读写锁原理读写锁的语义
03
读写锁性能瓶颈
缓存行 bouncing · 上下文切换开销 · 锁争用对吞吐量的影响
读写锁性能瓶颈bouncing
04
RCU核心思想
RCU的设计哲学 · 宽限期（Grace Period）概… · 发布-订阅机制
RCU核心思想
05
RCU数据结构
rcu_head · rcu_node 树 · 回调链表与批量处理
RCU数据结构
06
RCU 读端原语
rcu_read_lock / rc…
RCU读端原语
07
RCU 写端原语
synchronize_rcu · call_rcu · kfree_rcu 的工作流程
RCU写端原语
08
RCU 与读写锁对比
读多写少场景下的延迟与吞吐量基准测试
RCU读写锁对比
09
RCU 在 Linux 内核中的应用
路径查找 · 网络协议栈 · 文件系统
RCULinux
10
用户态 RCU 库（liburcu）
API 介绍 · QSBR 与 Memory Barr…
RCUliburcu
11
读写锁优化策略
读写锁拆分 · 锁粒度细化 · NUMA 感知的读写锁
读写锁优化策略读写锁拆分
12
读写锁与原子操作结合
使用 atomic_t 减少锁范围 · seqlock 机制
读写锁原子操作结合
13
RCU 与引用计数结合
安全的内存回收 · use-after-free 防护
RCU引用计数结合
14
RCU 与哈希表
并发无锁哈希表的实现 · resize 与 rehash 的…
RCU哈希表
15
RCU 与链表
并发无锁链表的遍历 · 插入 · 删除操作
RCU链表
16
性能分析工具
perf · ftrace · bpftrace 在锁与 RCU 分…
性能分析工具perf
17
锁竞争热点识别
火焰图 · 锁统计 · 临界区耗时分析
锁竞争热点识别火焰图
18
RCU 调优参数
RCU 内核线程优先级 · 宽限期频率 · 回调批处理大小
RCU调优参数
19
读写锁调优参数
自旋次数 · 公平模式 · NUMA 亲和性
读写锁调优参数自旋次数
20
真实案例一
数据库缓冲池的读写锁替换为 RCU…
真实案例一RCU
21
真实案例二
网络路由表的 RCU 化改造与性能提…
真实案例二RCU
22
真实案例三
文件系统目录缓存的读写锁优化
真实案例三文件系统目录缓存…
23
RCU 陷阱与调试
宽限期阻塞 · 回调堆积 · 内存泄漏检测
RCU陷阱
24
读写锁陷阱与调试
死锁 · 优先级反转 · 不公平调度
读写锁陷阱调试
25
混合策略
RCU + 读写锁 + 原子操作的多…
混合策略RCU
26
NUMA 架构下的 RCU 优化
本地内存分配 · 减少跨 Node 访问
NUMARCU
27
实时系统与 RCU
抢占式 RCU · 低延迟宽限期 · PREEMPT_RT 适配
RCU实时系统
28
未来趋势
非易失性内存（NVM）下的 RCU · 硬件辅助锁
未来趋势NVM
29
工程实践总结
选型决策树 · 性能评估方法论 · 代码审查清单
工程实践总结选型决策树
30
综合实战
设计一个高并发 KV 存储引擎 · 综合运用 RCU 与读写锁
综合实战KV