❶ linux cpu管理（一） cpu初始化
本文基于以下软硬件假定：架构：AARCH64；内核版本：5.14.0-rc5。
为何需要管理CPU？CPU作为计算机系统核心，主要执行运算和控制功能。传统单核系统无需特别管理CPU。然而，随着芯片频率提升，性能瓶颈凸显。为提升性能，芯片厂商采用集成多个相同CPU核心的多处理器系统（SMP）。启动阶段主要执行镜像加载和软硬件初始化，SMP系统通常由主CPU执行，而其他CPU在操作系统初始化后启动。SMP系统强大，但高计算能力并非所有场景所需。移动设备等场景下，高效管理CPU能显着降低功耗，延长续航能力。
CPU管理的关键在于精细功耗控制。负载较低时，调低频率和电压；CPU空闲时关闭时钟；某些CPU完全移除系统。实现这些功能，硬件支持与软件驱动及管理策略不可或缺。内核提供CPU管理模块，本文将分步介绍其原理与实现：（1）CPU参数初始化流程；（2）SMP CPU启动流程；（3）CPU热插拔原理与实现；（4）CPU空闲原理与实现；（5）CPU动态电压和频率调整（DVFS）原理与实现。本文重点阐述CPU参数初始化流程，包括内核如何标识CPU ID、组织CPU拓扑结构、定义CPU状态。
标识CPU ID，ARM64系统为每个处理器分配的mpidr寄存器记录亲和度。每个处理器具有唯一ID，用于标识硬件ID。通过dts配置，将硬件ID抽象为逻辑ID，便于统一管理。启动时，primary CPU硬件ID从mpidr寄存器读取，secondary CPU通过dts获取硬件ID。
初始化CPU拓扑结构，现代处理器采用超线程、socket、core等层次组织。ARM64架构中，soc支持多个cluster，每个cluster包含多个core。解析devicetree配置信息，填充CPU拓扑结构体，描述线程ID、core ID、cluster ID、cache ID和兄弟CPU。计算cpu算力，归一化最大cpu算力，其他cpu按比例换算，供调度器负载均衡时参考。
定义CPU状态，内核使用bitmask管理CPU可能存在的状态、可用状态、在线状态和激活状态。设置流程包括检查启动回调函数、启动或热插拔过程中的状态转移。通过cpumask结构体表示状态，内核提供状态标识和操作函数。
❷ Linux内核进程管理之SMP调度
Linux文件系统详解
一文透彻了解缺页异常
ARM架构处理器解析【最全的一篇！】
Linux内核操作系统： 内存映射（图文详解）！
代码大佬的【Linux内核开发笔记】分享，前人栽树后人乘凉！
Linux文件系统详解
深入理解Linux内核中的文件系统架构和操作，提供实用的编程技巧和解决方案。
一文透彻了解缺页异常
详细解析Linux内核中缺页异常的原理和处理机制，包括系统调用和内核线程接口。
ARM架构处理器解析【最全的一篇！】
全面解析ARM架构处理器的特性、设计原理以及在Linux内核中的应用。
Linux内核操作系统： 内存映射（图文详解）！
详细介绍Linux内核中内存映射的工作原理、实现机制及其在系统设计中的重要性。
代码大佬的【Linux内核开发笔记】分享，前人栽树后人乘凉！
分享Linux内核开发过程中的技巧、经验和最佳实践，帮助开发者提高编程技能和效率。
SMP调度详解
深入分析SMP系统中的进程调度策略，包括处理器亲和性设置、调度类拓展、负载均衡算法等关键概念。
进程的cpu亲和性设置
解释如何通过系统调用和API接口来设置进程的cpu亲和性，以及内核线程的相关操作。
使用cpuset配置
阐述管理员如何使用cpuset管理进程的处理器亲和性和内存资源分配，以及与cgroup的整合。
调度器的拓展
介绍SMP系统中调度器的扩展特性，包括进程的cpu负载均衡和优先级调整机制。
公平调度类的cpu负载均衡
详解公平调度类在多处理器系统中的负载均衡实现，关注进程迁移策略和负载均衡算法。
实时调度类的cpu负载均衡
分析实时调度类如何在处理器负载均衡中实现动态调整，以保证关键进程的优先级。
公平运行队列的计算与负载均衡
阐述公平运行队列的计算方法，以及如何基于这些信息执行处理器负载均衡策略。
迁移线程与主动负载均衡
解释迁移线程在SMP调度中的作用，包括处理迁移请求和执行主动负载均衡的过程。
隔离处理器
说明如何通过引导内核参数来隔离特定处理器，避免它们参与SMP负载均衡。
Linux内核进程管理之SMP调度
总结SMP系统中进程管理的核心概念、实现机制以及最佳实践，为开发者提供深入理解与高效应用的指南。