基于无锁消息总线的观察者模式: 零堆分配、单线程消费

基于无锁 MPSC 消息总线,实现嵌入式场景下的数据分发架构。提供两种方案: Component 动态订阅版和 StaticComponent 零开销编译期分发版。单文件 ~100 行,零堆分配,单 worker 线程处理所有订阅者。

February 17, 2026 · 3 min · 598 words · map[name:DeguiLiu]

工业固件 A/B 分区升级引擎: HSM 驱动 + 三层掉电保护设计

面向工业嵌入式的固件 A/B 分区升级引擎设计与实现。以 osp::StateMachine 驱动 8 阶段升级流程,通过 raw 分区状态持久化 + U-Boot 冗余环境变量原子切换 + bootcount 自动回滚三层保护实现任意时刻掉电安全。不同于 SWUpdate/RAUC 的重依赖设计,本引擎全程零堆分配 (~10KB 栈/静态),适合 32-256MB RAM 的资源受限嵌入式系统。

February 17, 2026 · 7 min · 1287 words · map[name:DeguiLiu]

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。

February 17, 2026 · 2 min · 397 words · map[name:DeguiLiu]

如何设计嵌入式并发架构: newosp 的事件驱动 + 固定线程池方案

面向 4 核 ARM-Linux、32-256MB RAM、-fno-exceptions 的工业嵌入式场景,newosp 选择了事件驱动消息总线 + 固定线程预算 + 可移植 I/O 抽象的并发架构。本文从约束出发,展开 AsyncBus (CAS 无锁 MPSC + 优先级准入)、Executor 家族 (SingleThread/Pinned/Realtime)、IoPoller (epoll/poll 编译期选择) 三层设计,详解零堆分配保证、线程预算计算、背压控制机制和 I/O 线程解耦模式,附完整端到端示例和性能数据。

February 17, 2026 · 8 min · 1643 words · map[name:DeguiLiu]

嵌入式 A/B 分区固件升级引擎: HSM 状态机 + 三层掉电保护

面向 4 核 ARM-Linux (32-256MB RAM) 的工业级固件升级引擎设计与实现。以 osp::StateMachine 驱动 8 状态升级流程,通过 raw 分区状态持久化 + U-Boot 冗余 env + bootcount 自动回滚三层保护实现任意时刻掉电安全,升级路径全程零堆分配 (~73KB 栈/静态)。本文从与 SWUpdate/RAUC 的差异出发,详解 128 字节二进制包头、CRC-32 + SHA-256 + Ed25519 三层校验、函数指针表 HAL 抽象、x86 仿真层设计,附完整代码和演示输出。

February 17, 2026 · 11 min · 2291 words · map[name:DeguiLiu]

嵌入式 C++17 设计模式实战: 零虚函数、零堆分配的编译期技术

传统设计模式依赖虚函数和动态分配,在嵌入式系统中代价过高。本文基于 newosp 库的真实代码,展示 8 种编译期设计模式的实现:类型擦除替代 std::function、ScopeGuard 替代虚析构、if constexpr 编译期分发、Tag Dispatch 构造控制、强类型包装、Pub/Sub 零堆回调、Visitor 直接分发、以及 CRTP 编译期 Handler 绑定。所有模式在 -fno-exceptions -fno-rtti 下可用,热路径零堆分配。

February 16, 2026 · 9 min · 1796 words · map[name:DeguiLiu]

如何设计传感器数据流水线: newosp 事件驱动 + 零堆分配方案

以激光雷达点云处理流水线为主线,展示 newosp C++17 事件驱动架构如何解决工业传感器系统的三大工程难题: 零堆分配消息传递 (CAS 无锁 MPSC + variant 值语义)、可建模的状态管理 (层次状态机 LCA + Guard)、以及微秒级确定性调度。从端到端数据流切入,逐层拆解 AsyncBus、HSM、SPSC 如何协同支撑一条完整的工业数据处理流水线。

February 16, 2026 · 8 min · 1580 words · map[name:DeguiLiu]