本文主要讨论在高实时要求、高效能计算、DPDK等领域，Linux如何让某一个线程排他性独占CPU；独占CPU涉及的线程、中断隔离原理；以及如何在排他性独占的情况下，甚至让系统的timer tick也不打断独占任务，从而实现最低的延迟抖动。
| 导语 本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多，分三部分来讲，调度可以说是操作系统的灵魂，为了让CPU资源利用最大化，Linux设计了一套非常精细的调度系统，对大多数场景都进行了很多优化，系统扩展性强，我们可以根据业务模型和业务场景的特点，有针对性的去进行性能优化，在保证客户网络带宽前提下，隔离客户互相之间的干扰影响，提高CPU利用率，降低单位运算成本，提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习！
硬件中断发生频繁，是件很消耗 CPU 资源的事情，在多核 CPU 条件下如果有办法把大量硬件中断分配给不同的 CPU (core) 处理显然能很好的平衡性能。 现在的服务器上动不动就是多 CPU 多核、多网卡、多硬盘，如果能让网卡中断独占1个 CPU (core)、磁盘 IO 中断独占1个 CPU 的话将会大大减轻单一 CPU 的负担、提高整体处理效率。 VPSee 前天收到一位网友的邮件提到了 SMP IRQ Affinity，引发了今天的话题：D，以下操作在 SUN FIre X2100 M2 服务器＋
1. rx-checksumming：校验接收报文的checksum。
不同的外部设备、不同的体系结构、不同的OS其中断实现机制都有差别，本文对应的OS为linux3.4版本，外部设备为PCI设备、系统为X86。
有一个项目对实时性要求比较高，于是在linux内核上打了RT_PREEMPT补丁。
中断其实是一种“中断”事件，中断具体代表什么意思需要考虑它所处的上下文环境和参照对象是谁。考虑事件，我们可以简单把中断抽象为这样一种模型：
中断是计算机体系结构中的一个重要概念，用于处理器响应异步事件。中断设计对于提高计算机系统的性能和响应能力至关重要。下面详细讲解中断的工作原理、类型、中断处理流程以及中断设计的关键组件，并附上逻辑示意图。
SUSE Labs 团队探索了 Kernel CPU 隔离及其核心组件之一：Full Dynticks（或 Nohz Full），并撰写了本系列文章：
cat 这个节点，会打印系统中所有的中断信息，如果是多核CPU，每个核都会打印出来。
NVMe SSD具有高性能、低时延等优点，是目前存储行业的研究热点之一，但在光鲜的性能下也同样存在一些没有广为人知的问题，而这些问题其实对于一个生产系统而言至关重要，例如：
在上期，小E理解了什么是“时间管理大师”。实际上，这种将物理硬件分配给多个使用者的技术，叫做“时分复用”。计算机操作系统的任务调度模块，实质上提供的就是将CPU以“时分复用”的方式给不同任务使用的机制。
UDC驱动的接口都定义在drivers/usb/gadget/udc/core.c文件中。USB Function驱动通过调用这些接口匹配及访问USB设备控制器，而底层USB控制器驱动要实现这些接口定义的功能。下面分析一下主要的UDC驱动接口调用流程。
设备的中断会打断内核进程中的正常调度和运行，系统对更高吞吐率的追求势必要求中断服务程序尽量短小精悍。但是，这个良好的愿望往往与现实并不吻合。在大多数真实的系统中，当中断到来时，要完成的工作往往并不会是短小的，它可能要进行较大量的耗时处理。 下图描述了Linux内核的中断处理机制。为了在中断执行时间尽量短和中断处理需完成的工作尽量大之间找到一个平衡点，Linux将中断处理程序分解为两个半部：顶半部和底半部。
上一篇文章中《图解Linux网络包接收过程》，我们梳理了在Linux系统下一个数据包被接收的整个过程。Linux内核对网络包的接收过程大致可以分为接收到RingBuffer、硬中断处理、ksoftirqd软中断处理几个过程。其中在ksoftirqd软中断处理中，把数据包从RingBuffer中摘下来，送到协议栈的处理，再之后送到用户进程socket的接收队列中。
Linux内核对网络包的接收过程大致可以分为接收到RingBuffer、硬中断处理、ksoftirqd软中断处理几个过程。其中在ksoftirqd软中断处理中，把数据包从RingBuffer中摘下来，送到协议栈的处理，再之后送到用户进程socket的接收队列中。
今天的文章我首先说一下上篇文章里的思考题的解决思路，我会给出完整可运行的代码。之后通过观察程序的运行结果里的现象简单介绍Go语言的调度器是如何对goroutine进行调度的。
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。程序员可以通过它进行多处理器编程，你可以使用多线程对运算密集型任务提速。比如，如果一个线程完成一个任务要100毫秒，那么用十个线程完成改任务只需10毫秒。Java在语言层面对多线程提供了卓越的支持，它也是一个很好的卖点。
对于第一部分，主要是Redis自身的实现原理导致的，我们暂时不去做过多讨论。第二部分是在多核心CPU场景下，多核心之间的频繁上下文调度会导致Redis变慢，今天我们更近一步的分析一下多核心CPU场景以及NUMA架构下的Redis运行机制。
进程是操作系统分配资源(CPU、内存、文件)、调度任务和执行的一个基本单位。它拥有独立的内存空间、已分配的资源和独立的执行上下文。 线程是CPU调度的基本单位，同一进程内的线程共享了进程的资源和内存空间。
OS的正常工作依赖于存储程序原理、堆栈、中断三个部分。 linux内核从一个初始化上下文环境的函数开始执行，即start_kernel函数，创建多个进程或者fork（创建一个与原来进程几乎完全相同的进程）若干进程，我们为每个进程维护一个进程描述和以及进程间的关系PCB。 当中断发生的时候，如mykernel中就是时钟中断发生之后，接下来OS就会为各进程进行调度，利用Swich_to函数在调度队列中选取出一个适合的进程（系统会根据中断向量号来调用相应的中断异常程序）。由CPU和内核堆栈保存当前进程的各寄存器信息(CPU要做两件工作，一是将当前的eip和esp压入到当前进程的内核栈，二是将esp指向当前进程的内核栈，并将eip指向中断处理入口，进入到内核态。)，将eip指向要调度的进程执行的代码区，开始执行。
中断其实就是由硬件或软件所发送的一种称为IRQ（中断请求）的信号。中断允许让设备，如键盘，串口卡，并口等设备表明它们需要CPU。
在之前的文章中，讲解中断处理相关的概念的时候，提到过有些任务不是紧急的，可以延后一段时间执行。因为中断服务例程都是顺序执行的，在响应一个中断的时候不应该被打断。相反，这些可延时任务执行时，可以使能中断。那么，将这些任务从中断处理程序中剥离出来，可以有效地保证内核对于中断响应时间尽可能短。这对于时间苛刻的应用来说，这是一个很重要的属性，尤其是那些要求中断请求必须在毫秒级别响应的应用。
在Linux上做网络应用的性能优化时，一般都会对TCP相关的内核参数进行调节，特别是和缓冲、队列有关的参数。网上搜到的文章会告诉你需要修改哪些参数，但我们经常是知其然而不知其所以然，每次照抄过来后，可能很快就忘记或混淆了它们的含义。本文尝试总结TCP队列缓冲相关的内核参数，从协议栈的角度梳理它们，希望可以更容易的理解和记忆。注意，本文内容均来源于参考文档，没有去读相关的内核源码做验证，不能保证内容严谨正确。作为Java程序员没读过内核源码是硬伤。
相对传统的基于内核的网络数据处理，dpdk 对从内核层到用户层的网络数据流程进行了重大突破，我们先看看传统的数据流程和 dpdk 中的网络流程有什么不同。
随着业务容器化的推进，经常有客户抱怨应用 QPS 无法和在物理机或者云主机上媲美，并且时常会出现 DNS 查询超时、短连接 TIME_OUT、网络丢包等问题，而在容器中进行调优与诊断的效果因为安装工具的复杂度大打折扣。本文基于网易轻舟中间件业务容器化实践，总结容器场景下的性能调优心得，供读者参考。
惠伟：linux time和kvm time虚拟化综述zhuanlan.zhihu.com
上节 从一个简单的汇编程序学习汇编程序的结构以及编译链接的过程中，打印hello world的汇编程序的详细解释为：
Nginx 的机器，一般都是独立的机器，因此不建议采用默认 irqbalance 的自动绑定，而是要设置 smp_affinity、smp_affinity_list 的值来自动绑定。
在这篇中遗留了几个问题，先尝试回答一下，不一定准确，代码太多，看不过来，全靠猜测，代码的历史很长，都是智慧的结晶，一时半会消化不了很正常。
进程管理经常用到的工具有：top、htop、glances、dstat，下面一一介绍。
随着云计算产业的异军突起，网络技术的不断创新，越来越多的网络设备基础架构逐步向基于通用处理器平台的架构方向融合，从传统的物理网络到虚拟网络，从扁平化的网络结构到基于 SDN 分层的网络结构，无不体现出这种创新与融合。
一般的linux都是GPOS（通用）内核。GPOS是不保证实时的，但是对于大多数应用程序来说是没有问题的。GPOS可以充分利用物理资源。但在实时性要求性比较高的场景需要使用实时内核，RT内核。RT的代价就是牺牲掉了资源利用率，使得相同的资源生产能力下降。
开发人员在高性能系统的性能调优过程中，经常会碰到各种背景的噪声干扰， 从而使得收集的数据不够精确。本文主要从CPU 以及Linux操作系统的角度来分析各种噪声的来源以及消除方法。最终的目标是搭建基准平台，在特定的cpu上实现”0”干扰。
Linux内核的软中断("softirq")机制有些奇怪，在早期的Linux和处理机制下比较晦涩，且仅有极少的内核开发人员会直接接触软中断。然而它是内核的大多数重要处理的核心。在某些场景下，软中断会以一种不合时宜的方式出现。特别是内核的实时抢占补丁集经常会与软中断产生冲突，该补丁集的最新版本提供了一种解决产生软中断问题的方法，值得一看。
今天看到一篇论文：Linux Block IO: Introducing Multi-queue SSD Access on Multi-core Systems 。 这篇论文发表于 2013 年，介绍 Linux 内核的 block layer 针对现代硬件——高速 SSD、多核 CPU（NUMA）的新设计。 总的来说，设计方案不难理解，并没有涉及什么牛逼或者新颖的内容。这里面提到的内容从 Linux 3.11 开始出现在内核，Linux 3.16 成为内核的一个完整特性[6]。Linux 5.0 开始成为 block layer 的默认选项[7]。
总线、设备和驱动模型，如果把它们之间的关系比喻成生活中的例子是比较容易理解的。举个例子，充电墙壁插座安静的嵌入在墙面上，无论设备是电脑还是手机，插座都能依然不动的完成它的使命——充电，没有说为了满足各种设备充电而去更换插座的。其实这就是软件工程强调的高内聚、低耦合概念。
1. Requests per second（RPS）：Nginx 每秒处理的请求数（也就是 QPS）。
上次的陈老师在对PolarDB 的分享中，提到一个新名词，bypass，通过bypass 来提高整体的云原生数据库的性能。这在传统的数据库的技术中我未曾听过，当然上次的东西，最近比较懒，没有整理，后续我会把相关的录音转换成文字，把PolarDB到底打败了谁，之快问快答的东西整理出来。
（微信公众号：IT技术精选文摘, 微信号：ITHK01, 欢迎订阅） 同Apache http server的Perfork工作模型类似，Nginx也有master,worker进程的概念。 第一，很显然，启动Nginx，就必须在端口启动监听服务，也就是套接字（ip+port），通常Nginx作为WEB SERVER和反向代理服务器都会在80端口监听。在LINUX上，要开启<1024端口的监听服务，必须用特权身份运行，也就是说master进程应该以root身份启动。 第二，那么master进程主要的
Linux内核调试技术——kprobe使用与实现（五）-触发kprobe探测和回调
F-Stack是一个全用户态（kernel bypass）的高性能的网络接入开发包，基于DPDK、FreeBSD协议栈、微线程接口等，适用于各种需要网络接入的业务，用户只需要关注业务逻辑，简单的接入F-Stack即可实现高性能的网络服务器。 本文介绍F-Stack的详细架构及如何解决内核协议栈面临的问题。 传统内核协议栈的性能瓶颈 在传统的内核协议栈中，网络包处理存在诸多瓶颈，严重影响网络包的收发性能。性能瓶颈主要包括以下几个方面 局部性失效 - 一个数据包的处理可能跨多个CPU核心、缓存失效、NUM
kworker 进程是内核工作进程，并且有很多进程是无害的。 Linux系统中会将一个个的小任务分到不同的工作队列中，让工作队列里面的工人来完成 参考
上一篇文章我们简单了解了一些关于时间的概念，以及Linux内核中的关于时间的基本理解。而本篇则会简单说明时钟硬件，以及Linux时间子系统相关的一些数据结构。
利用 mysql_random_load 工具连接MySQL写入数据时，性能非常非常低。
本文主要介绍了我在阅读《深入浅出DPDK》，《DPDK应用基础》这两本书中所划下的知识点
软中断、tasklet和工作队列并非Linux内核中一直存在的机制，而是由更早版本号的内核中的“下半部”（bottom half）演变而来。
【CSDN 编者按】自去年苹果自研 M1 芯片发布之后，激发了无数用户的体验热情，与此同时，也吸引大批开发者在 M1 上开启探索模式。其中，国外一位资深操作系统移植专家 Hector Martin 发起了一项名为「Asahi Linux」项目，通过众筹的方式为苹果 M1 系列新机移植 Linux 系统。
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