01驱动性能优化概述

为什么需要优化优化的目标与指标优化的基本流程

02硬件基础与瓶颈分析

CPU架构与缓存内存层级总线带宽外设延迟

03内核配置与裁剪

内核配置选项影响模块化与静态编译内核裁剪实战

04中断处理优化

中断上下文开销中断线程化request_threaded_irq中断合并与负载均衡

05DMA优化

DMA原理与优势DMA引擎API一致性/流式映射DMA延迟隐藏

06内存屏障与同步机制

内存屏障必要性读写屏障RCU机制自旋锁与互斥锁

07缓存一致性管理

CPU缓存与DMA协同缓存刷新与无效化dma_alloc_coherentdma_map_single

08寄存器访问优化

readl/writel与ioremapMMIO与PIO选择寄存器访问原子性

09批量数据传输优化

SG列表 (Scatter-Gather)批量提交与完成回调零拷贝技术

10定时器与高精度时钟

内核定时器APIhrtimer使用定时器精度影响

11工作队列与线程化

workqueue机制kthread与workqueue选择自定义工作队列调优

12锁的粒度与竞争优化

锁的粒度控制读写锁与RCU权衡lockdep调试工具

13内存分配优化

kmalloc与vmallocslab分配器调优内存池(mempool)

14文件系统与块设备驱动

块设备请求队列I/O调度器选择直接I/O与缓冲I/O

15网络驱动性能优化

NAPI机制GRO/GSO技术RSS与RPS中断亲和性

16电源管理与性能权衡

动态频率调整运行时电源管理suspend/resume影响

17性能分析工具 (上)

perf工具ftrace跟踪trace-cmd与kernelshark

18性能分析工具 (下)

oprofile与gprofsystemtapeBPF与bpftrace入门

19驱动热路径优化

识别热路径内联函数与宏分支预测 (likely/unlikely)

20编译优化选项

GCC优化级别LTO链接时优化ARM NEON指令集

21设备树与资源映射

设备树对性能影响DMA与中断资源描述优化映射

22用户态与内核态交互优化

ioctl优化mmap映射netlink通信

23多核与SMP优化

CPU亲和性设置per-CPU变量多核负载均衡

24实时性优化

PREEMPT_RT补丁实时线程优先级抢占模型选择

25驱动调试与性能调优实战

printk与动态调试kdump与crash分析

26存储驱动优化

NVMe驱动优化eMMC/SD卡驱动F2FS文件系统适配

27显示与GPU驱动优化

DRM/KMS框架帧缓冲优化GPU内存带宽优化

28音频驱动优化

ALSA驱动优化低延迟音频DMA音频传输

29USB驱动优化

USB传输类型选择URB批量处理USB电源管理

30综合案例：从零优化SPI驱动

问题定位瓶颈分析逐步优化性能对比