SPECIAL TOPIC · RT-Thread SMP 多核实战
多核处理器上的 RT-Thread 对称多处理实现
从多核启动、核间通信到 SMP 调度、同步互斥与 ARM64/RISC-V/x86 实现,用 30 章梳理对称多处理系统的设计与落地。
CHAPTERS
章节目录
SMP概述
什么是SMP、SMP与AMP的区别、RT-Thread SMP架构简介、为什么需要SMP
多核启动流程
主核与从核的启动过程、CPU亲和性设置、启动向量表配置
核间中断与通信
IPI机制、核间消息传递、共享内存通信、自旋锁与原子操作
SMP调度器
RT-Thread SMP调度器架构、负载均衡策略、线程迁移、优先级继承
同步与互斥
SMP环境下的自旋锁实现、读写锁、RCU机制、内存屏障
内存管理
SMP下的内存分配器、TLB一致性、Cache一致性、NUMA感知
中断管理
中断亲和性、中断负载均衡、中断嵌套与抢占
设备驱动
SMP安全的驱动编写、DMA一致性、设备树与多核绑定
性能优化
SMP性能调优、热点分析、锁竞争优化、核间延迟测量
调试与测试
SMP调试技巧、竞态条件检测、压力测试、性能剖析工具
SMP启动流程详解
从BootROM到RT-Thread SMP启动、汇编代码分析
CPU拓扑与调度域
CPU拓扑结构、调度域划分、负载均衡算法
线程调度策略
SCHED_OTHER、SCHED_FIFO、SCHED_RR在SMP下的行为
中断控制器
GICv2/v3/v4配置、中断路由、亲和性设置
时间管理
SMP下的时钟同步、高精度定时器、tickless模式
内存序与原子操作
C11原子操作、内存序模型、RT-Thread原子API
SMP安全编程
线程安全、可重入函数、死锁预防、ABA问题
虚拟化支持
RT-Thread SMP与Hypervisor、虚拟机调度、IO虚拟化
功耗管理
SMP下的动态调频、CPU热插拔、idle线程管理
实时性分析
SMP对实时性的影响、最坏情况执行时间、优先级反转
SMP调试工具
JTAG调试、Trace工具、内核日志分析、性能计数器
SMP测试框架
单元测试、压力测试、一致性测试、长稳测试
SMP在ARM64上的实现
ARM64异常级别、MMU配置、SMP启动
SMP在RISC-V上的实现
RISC-V特权级、CLINT与PLIC、SBI接口
SMP在x86上的实现
APIC、IOAPIC、SMP启动协议
SMP文件系统
并发文件访问、目录缓存一致性、日志文件系统
SMP网络协议栈
并行协议处理、Socket锁优化、零拷贝技术
SMP用户态支持
用户态线程、信号处理、进程间通信
SMP安全机制
内核加固、地址空间隔离、侧信道防护
SMP未来展望
异构计算、Chiplet、软件定义硬件、AI与SMP