多核实时系统 · 核间通信与缓存一致性 · 课程目录

01多核系统概述

单核→多核SMP/AMP实时需求

02共享内存基础

共享内存模型内存映射原子操作

03核间中断 (IPI)

IPI原理触发/处理实时应用

04自旋锁与互斥锁

自旋锁实现读写锁优先级反转

05无锁编程基础

CAS操作ABA问题内存顺序

06无锁数据结构

无锁栈无锁队列无锁哈希表

07消息传递机制

同步/异步邮箱Channel

08共享资源管理

资源分级优先级天花板优先级继承

L1/L2/L3缓存行写策略

10缓存一致性问题

一致性原因MESIMOESI/MESIF

目录式一致性状态机vs 嗅探

12一致性优化

写缓冲/失效队列DMB/DSB/ISB性能分析

顺序一致性TSOARM/PowerPC弱模型

14DMA与一致性

DMA一致性问题IO一致性缓冲区管理

15多核调度基础

调度器架构负载均衡CPU亲和性

16实时调度算法

RMS/EDF/LLF对比可调度性分析

时间分区空间分区ARINC 653

18核间任务同步

屏障同步栅栏同步归约操作

调试挑战JTAGTrace/性能工具

读写锁优化RCUHazard Pointer

21RTOS多核支持

FreeRTOS SMPVxWorks AMPPREEMPT_RT

22虚拟化与多核

HypervisorCPU/IO虚拟化Cache虚拟化

23多核通信框架

OpenMPMPIDDS嵌入式

DVFS电源门控时钟门控核间功耗均衡

25安全与隔离

时间隔离空间隔离混合关键性

26多核实时网络

TSNAFDX时间触发以太网

27多核SoC设计

AXI/ACE/CHI一致性互连内存控制器

自动驾驶域控5G基带工业机器人

29性能优化实践

瓶颈分析数据布局伪共享/预取

异构计算Chiplet存算一体AI加速器