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嵌入式性能优化与调试方法

共计 30 章节
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01
课程导入
嵌入式性能优化与调试的总体目标 · 学习路径 · 工具链概览及典型应用场景
课程导入嵌入式性能优化
02
嵌入式系统性能基础
CPU架构 · 时钟频率 · 存储层次
嵌入式系统性能基…CPU
03
性能瓶颈识别方法
使用性能计数器 · 剖析器（profiler） · 跟踪器（tracer）定位CPU
性能瓶颈识别方法使用性能计数器
04
代码级优化
编译器优化选项（-O0/-O2/-O… · 循环展开 · 内联函数
代码级优化O0/-O2/-O
05
内存优化
栈与堆管理 · 内存对齐 · 缓存友好设计
内存优化堆管理
06
中断与实时性优化
中断优先级配置 · 中断嵌套 · 底半部机制
实时性优化断优先级配置
07
功耗与性能平衡
动态电压频率调整（DVFS） · 低功耗模式 · 性能-功耗权衡分析方法
功耗性能平衡
08
多核与并行优化
多核任务分配 · 锁竞争优化 · 原子操作
多核并行优化
09
嵌入式Linux性能优化
内核配置 · 调度器调优 · 文件系统优化
Linux嵌入式
10
RTOS性能优化
任务优先级设计 · 信号量/互斥量开销 · 消息队列延迟
RTOS性能优化
11
性能分析工具实战
使用Perf · gprof · Valgrind
性能分析工具实战Perf
12
硬件调试基础
逻辑分析仪 · 示波器 · JTAG/SWD调试器
硬件调试基础逻辑分析仪
13
软件调试技术
GDB调试 · printf/日志分级 · 断言
软件调试技术GDB
14
内存调试
内存泄漏检测（Valgrind · AddressSanitizer） · 缓冲区溢出
内存调试Valgrind
15
性能回归测试
基准测试（benchmark）设计 · 自动化性能测试框架 · 性能基线管理
性能回归测试benchmark
16
启动时间优化
Bootloader优化 · 内核裁剪 · 并行初始化
启动时间优化Bootloader
17
网络性能优化
TCP/IP协议栈调优 · Socket缓冲 · 零拷贝网络
网络性能优化TCP/IP
18
存储性能优化
Flash磨损均衡 · 文件系统选择（JFFS2 · UBIFS
存储性能优化Flash
19
图形与显示性能优化
帧缓冲 · GPU/2D加速 · 渲染优化
图形显示性能优化
20
音频/视频处理优化
编解码器优化 · DSP指令集 · NEON/Helium SIMD优化
音频视频处理优化
21
电源管理调试
功耗测量方法 · 电池续航分析 · 功耗异常定位
电源管理调试功耗测量方法
22
实时性调试
最坏情况执行时间（WCET）分析 · 中断延迟测量 · 调度抖动分析
实时性调试WCET
23
性能与可靠性权衡
错误检测机制（ECC · CRC） · 看门狗
性能可靠性权衡
24
常见性能陷阱
隐式类型转换 · 浮点运算 · 动态内存分配
常见性能陷阱隐式类型转换
25
案例实战
基于STM32的电机控制性能优化（从…
案例实战STM32
26
案例实战
基于i.MX8的嵌入式Linux视频…
案例实战i.MX8
27
案例实战
基于ESP32的物联网设备功耗与网络…
案例实战ESP32
28
综合项目
设计一个完整的性能优化与调试流程 · 从需求分析 · 瓶颈定位
综合项目设计一个完整的性…
29
常见问题与解决方案
性能优化中遇到的典型问题（如优化后功… · 调试工具干扰 · 性能数据不准确）及应对策略
常见问题解决方案
30
课程总结与进阶路径
核心知识回顾 · 最佳实践总结 · 推荐学习资源
课程总结进阶路径