01
内存子系统概述
CPU与内存交互模型 · 冯诺依曼瓶颈 · 层次结构概览
基础架构
02
缓存基础
Cache Line · Hit/Miss · 时间/空间局部性
核心局部性
03
缓存映射策略
直接映射 · 组相联 · 全相联 · CPU选择
映射相联度
04
缓存替换策略
LRU · 伪LRU · 随机替换 · 性能影响
替换算法
05
缓存写入策略
Write-Through · Write-Back · Allocate策略
写入一致性
06
缓存一致性协议
MESI详解 · 状态转换 · 总线嗅探
MESI嗅探
07
False Sharing问题
伪共享 · 检测 · 对齐与填充解决
伪共享对齐
08
TLB原理
页表 · TLB Miss · 大页(Huge Pages)
TLB大页
09
内存预取
硬件预取 · 软件预取 · __builtin_prefetch
预取调优
10
内存带宽与延迟
带宽计算 · lmbench · 影响延迟因素
性能延迟
11
NUMA架构
NUMA vs UMA · Node · 本地/远程内存
NUMA架构
12
NUMA感知编程
绑定线程 · 本地内存分配 · numactl
NUMA亲和性
13
内存分配器
malloc/free · ptmalloc · jemalloc · tcmalloc
分配器对比
14
内存池技术
固定大小池 · 对象池 · 环形缓冲区
内存池无碎片
15
内存对齐
自然对齐 · 缓存行对齐 · __attribute__((aligned))
对齐优化
16
SIMD与内存访问
向量化加载/存储 · 对齐要求 · Stride优化
SIMD向量化
17
内存屏障
编译器屏障 · CPU屏障 · Acquire/Release
屏障排序
18
原子操作与内存排序
CAS · FAA · Memory Order六种语义
原子排序
19
RCU机制
Read-Copy-Update · Grace Period · 内存管理
RCU并发
20
DMA与内存
DMA引擎 · 映射 · Cache一致性(dma_sync)
DMA一致性
21
内存热插拔
物理热插拔 · 内存条替换 · 虚拟化场景
热插拔虚拟化
22
内存错误处理
ECC · CE/UE · MCE处理 · RAS特性
ECCRAS
23
内存压缩
ZRAM · ZSWAP · 压缩对性能影响
压缩ZRAM
24
大页内存
HugeTLB · 透明大页(THP) · 优缺点
大页THP
25
内存碎片化
外部/内部碎片 · 碎片整理(Compact Memory)
碎片整理
26
OOM Killer
Out-Of-Memory · 评分策略 · 避免误杀
OOM安全
27
Cgroup内存控制
Memory Cgroup · 限制 · 统计 · Swap控制
Cgroup容器
28
内存性能分析工具
perf · valgrind · cachegrind · Flame Graph
分析火焰图
29
实战案例一：数据库
Buffer Pool · Page Cache调优 · 场景优化
数据库调优
30
实战案例二：高频交易
CPU亲和性 · 内存锁定 · 大页 · 延迟优化
高频交易低延迟