ARM

深度剖析 liudegui/ringbuffer 的 SPSC 无锁环形缓冲区实现。逐项解析缓存行对齐、2 的幂位掩码、wait-free 无重试设计、精确 acquire-release 内存序、FakeTSO 单核模式、批量 memcpy、ProducerClear 所有权修正等 12 项设计决策，每项标注 为什么这样做 和底层硬件原理。

共享内存是 Linux 进程间通信中延迟最低的机制，但原始的 POSIX shm_open/mmap 接口缺少同步、生命周期管理和崩溃恢复。本文从 POSIX 共享内存原理出发，剖析 newosp 框架中 ShmRingBuffer 的 CAS 无锁设计、ARM 内存序加固、缓存行对齐等工程决策，并与 cpp-ipc 库进行架构对比，展示嵌入式场景下共享内存 IPC 的完整工程方案。

无锁编程的基础性原理文章。从 CAS 原子操作的硬件实现出发，严格定义 lock-free 与 wait-free 的进展保证差异，深入分析 ABA 问题及其解决方案，阐明 acquire-release 内存序的必要性，最终以 SPSC/MPSC/MPMC 三种队列模式为主线，展示无锁数据结构从设计到工程落地的完整知识体系。

死锁与优先级反转的实战指南。通过 6 个可编译运行的 C++ 示例，复现经典 AB-BA 死锁、回调重入死锁、自死锁、优先级反转等场景，逐一给出工程修复方案（全局锁序、std::scoped_lock、try_lock 回退、PTHREAD_PRIO_INHERIT、无锁架构）。纠正「编译优化导致死锁」的常见误解。附 TSan/lockdep 检测方法。本文为实战篇，与姊妹篇《嵌入式系统死锁防御》形成互补。

系统级性能优化不是微调指令，而是在编译器、数据布局、并发架构三个层面做出正确选择。本文从编译器内建函数、编译期多态替代虚函数、零堆分配热路径、缓存友好布局、无锁并发、Active Object 去锁化架构、行为树并行启动、实时调度八个方向，结合 newosp 基础设施库的实际代码，给出可落地的嵌入式 C/C++ 优化实践。

面向 ARM-Linux 嵌入式系统的网络性能优化系统指南。从数据包接收全链路出发，覆盖 CPU 频率管理、中断亲和性与分流（RSS/RPS/RFS）、NAPI 轮询、Ring Buffer 调优、协议栈 sysctl 参数、硬件卸载（GRO/TSO/Checksum）、DMA 与零拷贝、Busy Polling 低延迟技术、XDP 快速路径、实时调度（SCHED_FIFO/PREEMPT_RT）等十余个维度的工程实践。每项优化均标注适用场景、ARM 特有注意事项和副作用。

std::shared_ptr 和 std::weak_ptr 在桌面开发中是安全的默认选择，但在嵌入式实时系统中会引入原子引用计数开销、堆碎片化、不确定延迟和竞态条件等问题。本文从一个 weak_ptr 竞态 bug 出发，系统分析智能指针在嵌入式场景的五个根本陷阱，并展示 newosp C++17 基础设施库如何用 ObjectPool、FixedFunction、ScopeGuard 和 expected 实现零堆分配的确定性内存管理。

在工业 MCU 产品中，固件更新失败意味着设备变砖，安全启动漏洞意味着固件被篡改。本文设计一个裸机环境下的二级 Bootloader，用状态机驱动 A/B 分区 OTA (含 Scratch 分区原子交换的掉电安全方案)、TLV 标准化镜像格式的安全启动验证、以及 ISR + Ring Buffer + 状态机三层解耦的通信协议栈。所有设计面向零 RTOS 依赖的裸机环境。

RT-Thread 的 MSH (Micro Shell) 是嵌入式领域最成功的命令行交互组件之一。本文剖析 MSH 的核心设计理念，讨论在嵌入式 Linux 上实现同等功能的三种方案 (Embedded CLI 移植、newosp shell、自研 embsh)，并重点介绍 embsh 如何在一个纯头文件库中融合多后端 I/O、telnet 协议、认证、历史导航和 Tab 补全。

在嵌入式 ARM Linux 项目中，基于 Boost.Log 的日志方案因临时对象创建、std::regex 解析和动态链接依赖而成为性能瓶颈。本文以 loghelper 的重构为例，将其改造为 C++14 header-only 架构，支持 spdlog/zlog/fallback 三后端编译期切换，实现 10-100 倍性能提升。

分析 ztask 裸机合作式调度器的设计: 静态内存池管理、基于 Tick 的排序链表调度（O(1) poll）、低功耗休眠计算。附完整 C 源码（~200 行）和典型应用示例。适用于无 RTOS 的资源受限 MCU 环境。

在嵌入式系统中，消息总线是组件间通信的核心基础设施。本文剖析 MCCC 消息总线的设计决策与工程权衡：为什么选择 Lock-free MPSC 而非互斥锁？Envelope 内嵌如何消除热路径堆分配？编译期类型索引如何替代 unordered_map？从问题出发，逐层展开一个面向安全关键嵌入式系统的消息总线的诞生过程。

在多核 ARM Linux 嵌入式系统中，同步日志的 I/O 阻塞导致控制回路超时和看门狗复位。本文设计一种基于 Per-Thread SPSC 环形缓冲与分级路由的异步日志架构，实现 wait-free 热路径 (~200-300 ns)、零竞争生产者、崩溃安全的关键日志保障。

通过逐行阅读 eventpp v0.1.3 核心代码，定位到回调遍历加锁、双锁入队、排他锁查 map 等 6 个性能瓶颈。逐一实施优化后，Active Object 吞吐量从 1.5 M/s 提升至 8.5 M/s，改善幅度超过 5 倍。最终通过 processQueueWith 编译期 Visitor 模式绕过全部 5 层间接调用，实现零开销分发 (16.7x 加速)。

死锁是嵌入式多线程系统中最隐蔽的故障之一。本文从一个典型的双锁死锁场景出发，逐步演示有序锁、lock_guard、try_lock、无锁队列四种防御策略，分析各方案在嵌入式实时系统中的工程权衡。