Ring-Buffer

跨语言共享内存 IPC: C++ 与 Python 的零拷贝数据通道设计

工业视觉系统中，C++ 采集 1080p/4K 视频，Python 处理深度学习。传统 TCP/socket 方案的序列化开销高达 10ms，共享内存是唯一能做到真正零拷贝的方案。本文详解 cpp_py_shmbuf 的设计：POSIX 共享内存 + 无锁字节环形缓冲 + 跨语言 POD 协议，30 FPS 1080p 仅占 CPU < 1%。

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。

嵌入式串口协议栈设计: 粘包、缓冲区滑窗与层次状态机

串口协议解析是嵌入式系统中最基础也最容易被忽视的工程问题。本文基于一个完整的 Linux 模拟工程，深入对比缓冲区滑窗扫描与层次状态机（HSM）两种解析架构，覆盖粘包处理、ISR 设计、环形缓冲区、无锁 SPSC 队列、CRC-CCITT 校验、错误恢复等工程细节，并分别讨论裸机（super-loop）和 RT-Thread RTOS 平台的集成方案。

TCP 非阻塞发送的 Short Write 问题: 环形缓冲区 + epoll 事件驱动方案

非阻塞 TCP 发送的 short write 问题在高吞吐嵌入式场景下不可回避。本文从一个 CSDN 环形缓冲方案出发，逐项分析其 5 个工程缺陷 (非 2 幂、无界索引、内存泄漏、部分发送丢失、EAGAIN 误判)，给出工程级改进方案: 2 的幂位掩码、精确 acquire-release 内存序、EPOLLOUT 驱动异步刷写，并对比 newosp SpscRingbuffer 的设计取舍。

SPSC 无锁环形缓冲区设计剖析: 从原理到每一行代码的工程抉择

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 IPC 实践: 从 POSIX shm 到 newosp 无锁 Ring Buffer

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。

嵌入式线程间消息传递重构: 用 MCCC 无锁消息总线替代 mutex + priority_queue

本文基于一个实际的线程间消息传递需求（Windows 风格的 SendMessage/PostMessage），分析传统 mutex + priority_queue + promise/future 方案的工程缺陷，然后用 MCCC 无锁消息总线重新实现，并通过完整的测试和 Sanitizer 验证。

无锁编程核心原理: 从 CAS 原子操作到三种队列设计模式

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。

Lock-free MPSC 消息总线的设计与实现: 从 Ring Buffer 到零堆分配

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。