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MESI 协议
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深度解码 Java 并发性能杀手：从 MESI 协议到缓存行隔离实战
在现代高性能并发编程中，开发者往往将注意力集中在锁竞争（Lock Contention）上，却容易忽视底层的硬件约束。当你的 Java 代码在多核 CPU 上运行时，一种被称为**“伪共享（False Sharing）”**的现象可能正在...
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被忽视的性能损耗：深度分析 GC 处理大对象时对 L3 缓存的“清洗”效应
在追求高并发、低延迟的系统架构中，开发者往往关注算法的时间复杂度和垃圾回收（GC）的停顿时间（STW）。然而，在高吞吐量的底层场景下，一个常被忽视的性能杀手是 CPU L3 缓存命中率的剧烈波动 。特别是当垃圾回收器频繁介入处理“大对象...
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DSA硬件卸载 vs CXL.mem用户态直访：SPDK海量数据搬运的架构抉择
在构建下一代云原生存储引擎时，工程师面临一个关键的架构分歧： 当需要移动TB级冷数据或重建EC分片时，应该选择Intel DSA的异步硬件卸载路径，还是依赖CXL.mem协议提供的缓存一致性内存扩展能力？ 这两种技术看似都服务于&quo...
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eBPF 进阶：硬核剖析 bpf_ringbuf_reserve 的 CAS 无锁实现机制
在 Linux 网络和可观测性领域，eBPF 的性能表现很大程度上取决于内核与用户态之间的数据传输效率。早期的 bpf_perf_event_array （Perf Buffer）由于其 per-CPU 的设计，在处理大规模并发或变长数...
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eBPF 并发之战：深入解析 Map 原子更新策略与多核性能损耗
在高性能网络处理和系统监控领域，eBPF 的地位已无可撼动。然而，随着现代服务器核心数的爆炸式增长，多个 CPU 核心同时操作同一个 eBPF Map 导致的并发竞争问题，成为了开发者必须面对的“性能杀手”。 本文将从底层指令到高层架...
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性能骤降 50%？深度解析 eBPF 与 XDP 中的“伪共享”陷阱
在高性能网络编程领域，XDP（Express Data Path）以其在内核协议栈之前处理报文的能力而闻名。然而，许多开发者在从单核基准测试转向多核生产环境时，常会发现性能并未如预期般线性增长，甚至出现剧烈抖动。 这种现象背后的“隐形...
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Rust无锁环形缓冲区实战：内存序选择与False Sharing规避深度解析
在高并发场景下，无锁环形缓冲区（Lock-free Ring Buffer）是替代有锁队列的黄金标准。但在Rust中实现真正高性能的版本，开发者往往陷入两个深坑： 内存序选择不当导致的指令重排序隐患 ，以及 缓存行伪共享（False Sh...
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别让 CPU 缓存“打架”：深度解析 Java 伪共享（False Sharing）与 Padding 优化
在高性能并发编程领域，开发者往往会关注锁竞争、线程池配置、算法复杂度等宏观指标。然而，当系统吞吐量达到瓶颈，且通过 Profiler 工具发现某些热点变量的读写延迟异常升高时，问题往往隐藏在更底层的硬件层面—— 伪共享（False Sha...
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深入骨髓的 eBPF/XDP 性能调优：XDP_TX 与 bpf_redirect(_map) 大流量转发性能深层对比
在现代超大规模数据中心和高性能网络边缘中， XDP (eXpress Data Path) 已经成为绕过传统内核网络栈、实现极速报文处理的事实标准。然而，当我们将 XDP 用于高性能转发（Forwarding/Gateway）场景时，开...
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面向RISC-V多核处理器的高性能NoC路由器设计与缓存一致性优化
在多核处理器设计中，片上网络（NoC）扮演着至关重要的角色，它负责连接各个处理器核心、缓存以及其他系统组件，实现高速、低延迟的数据交换。尤其是在RISC-V架构的多核处理器中，一个精心设计的NoC能够显著提升整体性能和能效。本文将深入探讨...
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深入Linux内核：__read_mostly 标记如何从硬件层面干掉 Cache Line 伪共享？
在多核处理器时代，编写高性能系统级代码不仅需要考虑算法复杂度，更要考虑 控制处理器缓存（L1/L2/L3 Cache）的物理行为 。 在 Linux 内核源码中，我们经常会看到一些全局变量被赋予了 __read_mostly 属性...
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突破并发瓶颈：eBPF 中 BPF_MAP_TYPE_PERCPU_ARRAY 的无锁高并发实践
在构建高性能 eBPF 网络观测、DDoS 防御或系统调用审计系统时，数据统计（如计数器、流量统计、延迟累加）是极其常见的需求。通常，我们首先会想到使用普通的 BPF_MAP_TYPE_ARRAY 。 然而，在高并发、多核 CPU ...
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Go 高并发性能优化：如何结合 sync.Map 与内存对齐消灭伪共享
在高并发的 Go 服务中， sync.Map 常常被用来应对多协程读写 Map 的锁竞争问题。然而，很多开发者在享受到 sync.Map 带来的“读写分离”红利后，却发现系统在超高并发的写场景下，CPU 消耗异常偏高，QPS 遭遇瓶...
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高并发 eBPF 性能优化：bpf_spin_lock 开销深剖与无锁替代方案
在开发高性能 eBPF 程序时，多核并发访问共享数据（如 BPF Map）是一个经典场景。为了保证数据一致性，内核在 Linux 5.1 引入了 bpf_spin_lock 。然而，在超高并发、多 CPU 核心的生产环境中，自旋锁往往会...
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深入 Linux 内核：MESI 协议与 eBPF Map 跨核访问的硬件开销分析
在现代高性能网络与系统观测场景中，eBPF（Extended Berkeley Packet Filter）凭借其运行在内核态、无需上下文切换、安全可扩展等特性，成为了技术栈中的明星。然而，许多开发者在编写高性能 eBPF 程序（如 XD...
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精准定位多线程“内耗”：利用 Linux perf c2c 攻克 Cache 伪共享瓶颈
在多线程高并发场景下，我们经常会遇到一种诡异的性能瓶颈： 明明线程之间没有锁竞争，各线程处理的数据也完全独立，但随着 CPU 核心数的增加，程序吞吐量反而急剧下降。 这种现象，极大概率是由 Cache 伪共享（False Shar...
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RISC-V定制指令如何“潜入”操作系统深处：调度、中断、多核同步兼容性与最小化移植策略
RISC-V的魅力何在？对我来说，那份“定制化”的自由度简直是致命诱惑。它不像传统指令集那样固化，你可以根据特定应用场景，在标准ISA基础上添加自定义指令（Custom Instructions）。这无疑为性能优化和硬件差异化提供了无限可...
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深入理解NUMA架构中的锁分片技术：原理、实现与优化实践
你好，老铁们！我是你们的性能优化老司机。今天咱们聊聊在NUMA（Non-Uniform Memory Access，非一致性内存访问）架构下，如何通过“锁分片”技术来提升多线程程序的性能。这可是个非常实用而且“硬核”的话题，特别是对于那些...
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RISC-V SoC 高性能设计：异构IP高效集成与NoC架构实战
在构建高性能、低功耗的RISC-V片上系统（SoC）时，我们常常会遇到一个核心挑战：如何将多核CPU集群、定制的硬件加速器以及各种差异巨大的外设IP（比如高速模数转换器ADC、数模转换器DAC，甚至是专门的图像处理单元、DSP模块等）有机...