多核处理器调度

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1 多核处理器基础 #

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    id1[多核处理器基础]
        id1-1[多核处理器架构]
            id1-1-1[对称多处理架构]
            id1-1-2[非对称多处理架构]
            id1-1-3[多核与多处理器区别]
            id1-1-4[缓存一致性协议]
            id1-1-5[内存层次结构]
        id1-2[多核系统特性]
            id1-2-1[并行计算能力]
            id1-2-2[资源竞争与同步]
            id1-2-3[功耗管理]
            id1-2-4[热管理技术]
            id1-2-5[性能扩展性]
多核处理器架构
对称多处理架构
非对称多处理架构
多核与多处理器区别
缓存一致性协议
内存层次结构
多核系统特性
并行计算能力
资源竞争与同步
功耗管理
热管理技术
性能扩展性

2 多核调度基本概念 #

调度目标与原则
负载均衡
响应时间优化
吞吐量最大化
公平性保证
能效管理
调度粒度
进程级调度
线程级调度
任务级调度
混合粒度调度
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    id2[多核调度基本概念]
        id2-1[调度目标与原则]
            id2-1-1[负载均衡]
            id2-1-2[响应时间优化]
            id2-1-3[吞吐量最大化]
            id2-1-4[公平性保证]
            id2-1-5[能效管理]
        id2-2[调度粒度]
            id2-2-1[进程级调度]
            id2-2-2[线程级调度]
            id2-2-3[任务级调度]
            id2-2-4[混合粒度调度]

3 多核调度算法 #

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    id3[多核调度算法]
        id3-1[负载均衡算法]
            id3-1-1[工作窃取算法]
            id3-1-2[负载迁移算法]
            id3-1-3[动态负载均衡]
            id3-1-4[静态负载分配]
        id3-2[亲和性调度]
            id3-2-1[处理器亲和性]
            id3-2-2[缓存亲和性]
            id3-2-3[内存亲和性]
            id3-2-4[亲和性策略实现]
        id3-3[实时调度算法]
            id3-3-1[多核速率单调调度]
            id3-3-2[最早截止期优先调度]
            id3-3-3[分区调度策略]
            id3-3-4[全局调度策略]
负载均衡算法
工作窃取算法
负载迁移算法
动态负载均衡
静态负载分配
亲和性调度
处理器亲和性
缓存亲和性
内存亲和性
亲和性策略实现
实时调度算法
多核速率单调调度
最早截止期优先调度
分区调度策略
全局调度策略

4 多核调度策略 #

空间调度策略
处理器分区
任务放置策略
资源预留机制
时间调度策略
抢占式调度
非抢占式调度
混合调度方式
混合调度策略
分层调度
集群调度
自适应调度
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    id4[多核调度策略]
        id4-1[空间调度策略]
            id4-1-1[处理器分区]
            id4-1-2[任务放置策略]
            id4-1-3[资源预留机制]
        id4-2[时间调度策略]
            id4-2-1[抢占式调度]
            id4-2-2[非抢占式调度]
            id4-2-3[混合调度方式]
        id4-3[混合调度策略]
            id4-3-1[分层调度]
            id4-3-2[集群调度]
            id4-3-3[自适应调度]

5 多核调度实现技术 #

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    id5[多核调度实现技术]
        id5-1[调度器设计]
            id5-1-1[集中式调度器]
            id5-1-2[分布式调度器]
            id5-1-3[层次式调度器]
            id5-1-4[协作式调度器]
        id5-2[同步与互斥]
            id5-2-1[自旋锁机制]
            id5-2-2[读写锁优化]
            id5-2-3[无锁数据结构]
            id5-2-4[内存屏障使用]
        id5-3[性能优化技术]
            id5-3-1[缓存优化策略]
            id5-3-2[预取技术应用]
            id5-3-3[数据局部性利用]
            id5-3-4[指令级并行]
调度器设计
集中式调度器
分布式调度器
层次式调度器
协作式调度器
同步与互斥
自旋锁机制
读写锁优化
无锁数据结构
内存屏障使用
性能优化技术
缓存优化策略
预取技术应用
数据局部性利用
指令级并行

6 操作系统支持 #

Linux多核调度
CFS调度器
SMP负载均衡
NUMA支持
实时调度类
Windows多核调度
线程调度器
处理器组管理
优先级提升机制
节能调度策略
其他操作系统
FreeBSD调度器
Solaris调度类
实时操作系统调度
mindmap
    id6[操作系统支持]
        id6-1[Linux多核调度]
            id6-1-1[CFS调度器]
            id6-1-2[SMP负载均衡]
            id6-1-3[NUMA支持]
            id6-1-4[实时调度类]
        id6-2[Windows多核调度]
            id6-2-1[线程调度器]
            id6-2-2[处理器组管理]
            id6-2-3[优先级提升机制]
            id6-2-4[节能调度策略]
        id6-3[其他操作系统]
            id6-3-1[FreeBSD调度器]
            id6-3-2[Solaris调度类]
            id6-3-3[实时操作系统调度]

7 多核调度挑战与优化 #

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    id7[多核调度挑战与优化]
        id7-1[可扩展性问题]
            id7-1-1[锁竞争问题]
            id7-1-2[缓存一致性开销]
            id7-1-3[内存带宽限制]
            id7-1-4[调度器瓶颈]
        id7-2[能耗管理]
            id7-2-1[动态电压频率调整]
            id7-2-2[核心关闭技术]
            id7-2-3[功耗感知调度]
            id7-2-4[热感知调度]
        id7-3[性能调优]
            id7-3-1[调度参数调整]
            id7-3-2[监控与诊断工具]
            id7-3-3[性能分析技术]
            id7-3-4[优化策略选择]
可扩展性问题
锁竞争问题
缓存一致性开销
内存带宽限制
调度器瓶颈
能耗管理
动态电压频率调整
核心关闭技术
功耗感知调度
热感知调度
性能调优
调度参数调整
监控与诊断工具
性能分析技术
优化策略选择

8 新兴技术与趋势 #

异构多核调度
大小核架构调度
GPU协同调度
专用加速器调度
云计算环境调度
虚拟化环境调度
容器调度技术
云原生调度器
人工智能辅助调度
机器学习调度
预测性调度
自适应学习调度
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    id8[新兴技术与趋势]
        id8-1[异构多核调度]
            id8-1-1[大小核架构调度]
            id8-1-2[GPU协同调度]
            id8-1-3[专用加速器调度]
        id8-2[云计算环境调度]
            id8-2-1[虚拟化环境调度]
            id8-2-2[容器调度技术]
            id8-2-3[云原生调度器]
        id8-3[人工智能辅助调度]
            id8-3-1[机器学习调度]
            id8-3-2[预测性调度]
            id8-3-3[自适应学习调度]