嵌入式系统中的过度设计: 识别、量化与规避
设计模式、分层架构、可扩展性在桌面/服务器领域是最佳实践, 但搬到资源受限的 MCU 上时, 每个抽象层都有可量化的代价。本文通过一次信号处理 pipeline 重构的量化分析, 提炼出三个典型的过度设计模式 (为不存在的动态性付费、凭直觉拆锁、为假想需求预留架构), 并给出四维评估框架 (RAM/ROM/CPU/栈) 和轻量替代方案。
Mutex
对象池在嵌入式热路径上的三个隐性成本
对象池 (mutex + queue + shared_ptr) 比裸 malloc 快约 60%，是减少堆分配的第一步改进。但在 ARM 嵌入式热路径上，mutex futex 开销、shared_ptr 原子引用计数、queue 动态增长三项隐性成本使其无法满足零堆分配和确定性延迟的要求。本文从一个真实的串口数据解析场景出发，量化这三项成本，并展示预分配环形缓冲和 variant 值语义如何彻底消除它们。
perf lock 锁竞争诊断: 从 futex 原理到生产定位实战
以 perf lock 为主线的锁竞争诊断实战。从 Linux mutex 的三条路径（fast/mid/slow）和 futex 内核机制出发，详解 perf lock contention 的每个输出字段含义，演示调用栈分析、锁持有者追踪、类型过滤等进阶用法，通过一个完整案例展示从「发现 95% 竞争率」到「无锁架构 3.6x 吞吐提升」的诊断全过程。
多线程死锁与优先级反转实战: 从问题复现到工程解决方案
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。
C++ 单例模式的线程安全实现: 从 DCLP 的历史缺陷到 C++11 的修复
双重检查锁定 (DCLP) 是 C++ 并发编程中最臭名昭著的模式之一。2004 年 Scott Meyers 和 Andrei Alexandrescu 论证了它在 C++03 中不可移植地安全实现。本文从 DCLP 的历史缺陷出发，解释 C++11 内存模型如何修复它，对比 Magic Statics、acquire/release 原子操作和顺序一致性三种实现，并讨论嵌入式场景下的工程选择。
C++14 消息总线的工程优化与性能瓶颈分析
基于 C++14 实现一个带超时管理的线程安全消息总线，解决回调内重入死锁、线程安全订阅管理等工程问题。通过压力测试暴露 mutex + std::function + std::map 方案在多线程高频场景下的性能瓶颈，为后续引入 Lock-free MPSC 方案提供数据支撑。