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SCSI(小型计算机系统接口)作为高性能计算机外围设备的接口，已经被人们广泛接受并应用到各种规模的计算机设备中。 本书对SCSI的介绍偏重于软件开发方面。在介绍了SCSI的基本概念后，介绍了SCSI编程的程序化方法，并在DOS和Windows下研究了ASH(高级SCSI编程接口)，在Windows和Windows NT下研究了ASH32的扩展，在介绍SCSI在UNIX平台的应用时，把重点放在
《芯片级设计与系统级优化：嵌入式系统开发进阶之路》 --- 图书概述：面向下一代嵌入式系统的深度实践指南 本书旨在为经验丰富的嵌入式软件工程师、系统架构师以及对底层硬件交互有深刻需求的开发者提供一本兼具理论深度与实战价值的进阶参考手册。我们聚焦于现代嵌入式系统设计中最具挑战性的领域：跨域资源管理、实时性保证、功耗效率优化以及异构计算整合。这不是一本面向初学者的入门教程，而是深入探讨高性能、高可靠性嵌入式平台构建核心技术的实战手册。 全书摒弃了对基础C语言语法和通用微控制器（如Arduino或STM32基础库）的重复介绍，而是直接切入系统设计与实现的最前沿。我们假设读者已经熟练掌握了微控制器架构、中断服务例程（ISR）的编写以及RTOS的基本调度机制。 --- 第一部分：系统架构与硬件抽象层（HAL）的精细化设计 本部分深入探讨如何构建一个健壮、可移植且高效的硬件抽象层，它是系统稳定性的基石。 第一章：现代SoC架构解析与跨层级依赖管理 异构处理器模型分析： 详细对比Cortex-A/R/M系列内核在复杂系统中的协同工作模式（如TrustZone的应用、大/小核调度）。 总线矩阵与互联拓扑的性能瓶颈识别： 深入分析AXI/AHB/APB总线协议在实际负载下的延迟与带宽瓶颈，并提供基于QoS（服务质量）的仲裁策略设计。 内存映射与缓存一致性： 探讨多核系统中L1/L2/L3缓存的同步机制（Cache Coherency），以及在DMA传输中如何正确地进行缓存维护（Flush/Invalidate），避免数据不一致导致的隐蔽错误。 构建健壮的设备树（Device Tree）实践： 针对Linux内核启动和U-Boot配置，阐述如何精确描述硬件资源（中断、内存区域、时钟门控）以确保驱动程序的正确初始化与资源隔离。 第二章：高级中断控制器与时序预算管理 GIC（Generic Interrupt Controller）高级配置： 深入理解GICv3的ITS（Interrupt Target Setting）和SPI/PPI/SGIs的优先级管理，实现中断源的动态重映射与负载均衡。 确定性时序分析（DTA）的初步应用： 引入最坏执行时间（WCET）的概念，并介绍如何通过分析中断嵌套深度和ISR执行路径来估算关键任务的抖动（Jitter）。 延迟敏感型任务的时钟域同步： 探讨跨越不同时钟域（如高速ADC与主CPU）的数据传输中的时钟域交叉（CDC）设计，重点分析基于握手协议和FIFO的异步数据交换策略。 --- 第二部分：实时操作系统内核的定制与优化 本部分聚焦于如何超越标准RTOS提供的功能集，针对特定应用需求对内核进行深度定制和性能调优。 第三章：RTOS内核裁剪与最小化启动路径 内核剪枝技术： 教授如何根据目标平台的内存限制和功能需求，在编译时精确地剔除不必要的内核模块（如文件系统支持、不使用的网络协议栈层），以减小固件体积并提高启动速度。 零拷贝（Zero-Copy）技术在内核中的实现： 分析DMA传输完成后，如何绕过内核缓冲区，直接将数据交付给用户态任务，大幅减少数据拷贝开销。 上下文切换开销的深度剖析： 使用性能分析工具（如ETM/PMU）测量不同架构下上下文切换的实际周期数，并提供寄存器保存/恢复路径的优化技巧，尤其针对非标准浮点单元或协处理器的场景。 第四章：高级调度策略与资源竞争解决 多核同步原语的性能对比： 不仅仅是Mutex和Semaphore，本书将重点对比基于Ticket锁、MCS锁以及基于硬件原子操作（如Load-Exclusive/Store-Exclusive）的性能差异，并给出选择指南。 截止时间保证（Deadline Guarantee）： 介绍Rate Monotonic Scheduling (RMS) 和 Earliest Deadline First (EDF) 算法在抢占式内核中的实际部署，并讨论如何处理系统中的“拖尾延迟”（Tail Latency）。 内存池的碎片化管理： 深入探讨嵌入式系统中动态内存分配的陷阱。设计高效的固定大小内存池和混合型内存分配器，以抵抗长期运行导致的内存碎片化问题。 --- 第三部分：高性能数据流与低功耗设计策略 本部分转向系统级的性能与能效平衡，这是现代物联网（IoT）和工业控制设备的核心要求。 第五章：DMA引擎的高级编程与链表模式 循环缓冲与Scatter/Gather传输： 详细讲解如何配置DMA控制器以实现连续、无需CPU干预的大块数据传输，尤其在音频/视频处理和高速传感器数据采集中的应用。 DMA与中断的有效耦合： 设计基于Transfer Complete中断和Half-Transfer中断的机制，实现数据流的平滑处理，避免CPU在数据传输的间隙被不必要地唤醒。 外设间的直接内存访问（Peripheral-to-Peripheral）： 探索支持此类功能的SoC中，如何配置DMA在不经过CPU内存的情况下，实现传感器数据直接写入显示控制器或网络接口。 第六章：系统级功耗优化与运行时电源管理 动态电压与频率调节（DVFS）的软件控制： 阐述如何根据任务负载预测模型，动态地调整CPU频率和电压，实现能耗与性能的动态折衷。 时钟门控（Clock Gating）与电源域管理： 讲解如何通过软件精确地关闭空闲的外设模块和内存区域的时钟，并处理从低功耗态唤醒时必需的初始化序列。 固件唤醒源的优先级与去抖动设计： 针对低功耗睡眠模式，设计可靠的唤醒源逻辑，防止外部噪声触发错误的系统启动。 --- 第四部分：嵌入式Linux的高级移植与内核调试 针对使用嵌入式Linux作为应用平台的开发者，本部分提供了深入内核的工具链和调试方法。 第七章：内核模块的健壮性与资源隔离 用户空间与内核空间的通信优化： 深入比较/proc, /sys, ioctl以及Netlink套接字在数据吞吐量和系统开销上的优劣，并给出特定场景的最佳选择。 内存保护与虚拟内存管理（VMM）的定制： 在用户空间使用mmap()映射物理内存区域时，如何通过内核参数精确控制访问权限，以增强系统安全性。 内核级别的I/O路径跟踪与性能度量： 介绍ftrace和perf工具在嵌入式环境下的实际应用，用于精确追踪一次系统调用的完整执行路径及其耗时分布。 --- 目标读者： 具备3年以上嵌入式C/C++开发经验，熟悉至少一种RTOS（如FreeRTOS, VxWorks, QNX）或嵌入式Linux内核机制的工程师。 本书特色： 专注于“为什么这样设计？”和“如何量化性能提升？”，提供大量系统级性能分析报告和定制化代码范例，帮助读者从“能跑起来”迈向“跑得最好”。
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