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嵌入式软件架构重构与代码实时性优化与模块解耦重构策略实战

共计 30 章节
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01
课程导论与全景图
为什么嵌入式软件需要架构重构？实时性…
课程导论全景图
02
遗留系统诊断
如何识别代码坏味道（意大利面条式代码 · 上帝类 · 循环依赖）？静态代码分析工具实战
遗留系统诊断如何识别代码坏味…
03
架构重构方法论
绞杀者模式 · 修缮者模式 · 重构优先级矩阵
架构重构方法论绞杀者模式
04
实时性基础
任务调度模型（前后台系统 · RTOS） · 时间确定性分析
实时性基础任务调度模型
05
中断优化策略
中断延迟的根源 · 中断嵌套与优先级反转 · 零拷贝中断处理
断优化策略断延迟的根源
06
任务划分与优先级分配
Rate Monotonic Sch… · Deadline Monotonic… · 优先级继承协议
任务划分优先级分配
07
代码级实时性优化
循环展开 · 查表法 · 分支预测优化
代码级实时性优化循环展开
08
模块解耦原则
SOLID原则在嵌入式中的应用 · 接口隔离 · 依赖倒置
模块解耦原则SOLID
09
分层架构设计
硬件抽象层（HAL） · 板级支持包（BSP） · 中间件层
分层架构设计HAL
10
组件化设计
模块的边界定义 · 模块间通信机制（消息队列 · 共享内存
组件化设计模块的边界定义
11
接口设计规范
API设计原则 · 错误处理策略 · 参数校验与防御性编程
接口设计规范API
12
状态机重构
嵌套switch-case的消除 · 状态模式的应用 · 层次状态机（HSM）
状态机重构switch-case
13
数据流重构
全局变量的消除策略 · 数据封装 · 观察者模式在传感器数据流中的应用
数据流重构全局变量的消除策…
14
配置管理重构
硬编码参数的消除 · 配置文件解析器设计 · 运行时动态配置
配置管理重构硬编码参数的消除
15
通信协议栈重构
协议解析与组装的分离 · 缓冲区管理优化 · 零拷贝协议栈设计
通信协议栈重构协议解析
16
驱动层重构
设备驱动模型设计 · 统一设备接口 · 中断驱动与轮询模式的切换
驱动层重构设备驱动模型设计
17
内存管理优化
静态内存分配 vs 动态内存分配 · 内存池设计 · 内存碎片整理策略
内存管理优化vs
18
时间管理优化
软件定时器设计 · 时间戳管理 · 时间同步机制
时间管理优化软件定时器设计
19
日志与调试系统重构
分级日志系统设计 · 环形缓冲区日志 · 非阻塞日志输出
日志调试系统重构
20
单元测试与可测试性设计
测试驱动开发（TDD）在嵌入式中的实… · Mock对象设计 · 硬件在环测试
单元测试可测试性设计
21
持续集成与自动化测试
CI/CD流水线搭建 · 静态分析自动化 · 回归测试策略
持续集成自动化测试
22
性能剖析与热点识别
Profiling工具使用（gpro… · perf · Tracealyzer）
性能剖析热点识别
23
实时性验证与调优
响应时间分析 · 抖动分析 · 调度分析工具（RTA
实时性验证调优
24
安全性与可靠性重构
看门狗策略 · 数据校验（CRC · ECC）
安全性可靠性重构
25
多核与异构计算优化
任务分配到多核 · 核间通信 · 共享资源保护
多核异构计算优化
26
低功耗设计重构
功耗感知调度 · 动态电压频率调整（DVFS） · 休眠模式管理
低功耗设计重构功耗感知调度
27
Bootloader与固件升级重构
分区管理 · 安全启动 · 回滚机制
Bootloader固件升级重构
28
代码审查与重构评审
代码审查清单 · 重构评审流程 · 技术债务管理
代码审查重构评审
29
实战案例一
智能家居网关架构重构（从裸机到RTO… · 模块化改造）
实战案例一RTO
30
实战案例二
工业控制器实时性优化（中断风暴解决 · 任务优先级调优）
实战案例二工业控制器实时性…