課程大綱： 低延遲系統(tǒng)設(shè)計與深度優(yōu)化培訓
第一部分：低延遲系統(tǒng)基礎(chǔ)
要點：時間測量，感受納秒，CPU的旅行，常見操作的時間，低延遲系統(tǒng)的典型場景，高頻交易系統(tǒng)的特點、核心模塊和架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)棧，影響延遲的因素，中斷，缺頁異常，系統(tǒng)調(diào)用，搶先式調(diào)度，NUMA，TLB，cache，精確測量時間的方法，RDTSC
第二部分：案例研究之DPDK概覽
要點：源于INTEL，INTEL軟件團隊簡介，DPDK簡要歷史，版本，協(xié)議，DPDK的架構(gòu)，設(shè)計思想，核心組件，驅(qū)動層，KNI模塊，用戶空間的庫，包處理過程，安裝，試驗環(huán)境簡介，研究和學習方法
第三部分：低延遲設(shè)計之內(nèi)核穿透
要點：兩大空間，深挖系統(tǒng)調(diào)用，寄存器切換，棧切換，緩存溫度，內(nèi)核頁表隔離，Meltdown漏洞，案例分析之DPDK，解讀KNI驅(qū)動，案例分析之Solarflare，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)訪問的比較
第四部分：低延遲設(shè)計之回避中斷
要點：中斷處理過程，中斷處理例程，硬件中斷，時鐘中斷，中斷親緣性，在Linux系統(tǒng)中設(shè)置中斷親緣性，任務調(diào)度，Tickless kernel，軟件中斷，Linux系統(tǒng)的軟件中斷，多CPU系統(tǒng)的中斷處理，矛盾重重的TLB-Shutdown中斷，Linux下的中斷處理，RES中斷，函數(shù)調(diào)用中斷，使用Kernelshark觀察線程的執(zhí)行軌跡和被中斷打斷的場景，案例解析
第五部分：內(nèi)存訪問
要點：內(nèi)存層次體系，cache，cache結(jié)構(gòu)，cache hit和cache miss，提高cache hit的關(guān)鍵思想，局部性，空間局部性和時間局部性，如何編寫cache友好的代碼，常用技巧，循環(huán)交換，C++的虛方法，頁表結(jié)構(gòu)，頁表項，頁錯誤，Major Fault和Minor Fault，頁錯誤導致的延遲，大內(nèi)存頁原理，Linux系統(tǒng)的大內(nèi)存頁支持，分配大內(nèi)存頁，評估大頁的性能，案例分析之DPDK，配置大內(nèi)存頁
第六部分：低延遲設(shè)計之NUMA基礎(chǔ)
要點： UMA和NUMA，硬件結(jié)構(gòu)，Linux系統(tǒng)的NUMA支持，內(nèi)存布局，NUMA的軟件庫和API，numastat，跨節(jié)點訪問，節(jié)點距離，經(jīng)驗數(shù)據(jù)，實例分析
第七部分：低延遲設(shè)計之內(nèi)存池
要點：內(nèi)核池和用戶態(tài)堆，堆簡介，分配和釋放內(nèi)存的過程和開銷，內(nèi)存池設(shè)計的方法，可利用的資源
第八部分：低延遲設(shè)計之共享內(nèi)存和相互通信
要點：進程間通信，線程間通信，共享內(nèi)存原理，使用共享內(nèi)存通信，polling機制，同步，自旋鎖，隊列，無鎖設(shè)計，使用CPU的互鎖指令，案例分析
第九部分：低延遲設(shè)計之綁定CPU（Pinning）
要點： 對稱多處理（SMP），設(shè)置親緣性，taskset API和工具，在C/C++程序中設(shè)置線程親緣性，如何選擇CPU，定義綁定策略，在VTune中觀察實際執(zhí)行線程的CPU，案例分析
第十部分：案例研究之DPDK包處理框架（1.5小時）
要點：兩種模式，Run-to-completion，流水線， 配置流水線，流水線實例解析，包轉(zhuǎn)發(fā)，負載均衡，流水線結(jié)構(gòu)的可視化，DPDK的測試程序，解析DPDK的包處理過程，異常基礎(chǔ)，處理異常的佳實踐
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