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一、课程定位
面向工业4.0时代系统开发需求,培养掌握Linux内核机制与现代C++20/23标准的核心开发专家,覆盖从智能硬件驱动到千万级并发服务的全栈开发能力,适配自动驾驶、元宇宙、金融科技等前沿领域。
二、核心知识体系
现代C++工程化(4周)
C++23新范式:协程网络框架、编译期反射实践
内存管控艺术:PMDK持久化内存、共享内存IPC优化
并发新模型:无锁环形缓冲区、Seastar框架深度解析
性能工程:SIMD指令集优化(AVX-512)、编译器内联汇编黑科技
Linux系统级开发(5周)
内核模块开发:
eBPF实现网络QoS控制(XDP重定向)
定制调度器(CFS算法改造)
实时系统优化(PREEMPT_RT补丁实战)
高性能网络:
io_uring异步网络库开发
QUIC协议栈实现(对比TCP/UDP)
RDMA编程(RoCEv2与InfiniBand)
存储引擎:
分布式文件系统(Ceph对象存储改造)
LSM树优化(RocksDB压缩策略调优)
新型存储编程(Optane PMEM直方图统计)
全栈架构设计(4周)
游戏引擎开发:
物理引擎定制(Bullet引擎GPU加速)
网络同步协议(帧同步与状态同步融合)
反外挂系统(行为模式AI检测)
嵌入式系统:
实时操作系统(FreeRTOS内存安全改造)
低功耗设计(Rust+C++混合编程)
车规级开发(AUTOSAR架构适配)
云原生基础设施:
容器运行时(CRI-O安全加固)
服务网格(Envoy WASM过滤器开发)
边缘计算(KubeEdge设备管理)
三、企业级实战项目
自动驾驶中间件平台
技术栈:DDS+ROS2+CyberRT
核心功能:
传感器融合数据总线
实时轨迹规划引擎
ASIL-D功能安全认证
性能指标:
微秒级端到端延迟
1000+消息/秒吞吐量
元宇宙级游戏服务器集群
架构亮点:
空间分区算法(动态负载均衡)
AI-NPC行为引擎(PyTorch集成)
分布式锁服务(对比Redis/etcd)
创新技术:
网络状态压缩算法
分布式事件溯源
抗DDoS流量清洗
金融级分布式数据库
关键技术:
Raft协议工程实现
混合事务/分析处理(HTAP)
智能缓存预取算法
特色功能:
亚毫秒级OLTP响应
跨数据中心强一致
量子安全加密引擎
四、性能工程专项
深度调优工具箱
热点分析:perf火焰图+Intel Vtune
内存诊断:Valgrind定制插件
并发死锁检测:TSan动态分析
极致优化策略
CPU流水线优化(分支预测调优)
NUMA架构内存亲和性控制
JIT动态加速(LLVM ORC API)
可靠性工程
混沌工程实践(网络分区模拟)
模糊测试(libFuzzer持续集成)
核心转储分析(crash回溯技术)
五、前沿技术融合
AI工程化实践
模型推理加速(TensorRT插件开发)
算子定制(CUDA C++高级编程)
大模型部署优化(vLLM集成)
异构计算架构
GPU虚拟化(vGPU调度策略)
FPGA加速开发(OpenCL高阶技巧)
NPU编程模型(昇腾CANN实战)
云原生基础设施
机密计算(SGX飞地开发)
无服务架构(Knative事件驱动)
服务网格(Istio数据平面优化)
六、教学特色
工业级开发环境
配备至强可扩展处理器集群
100G RDMA高速网络
全真嵌入式开发套件(Jetson AGX/树莓派CM4)
大厂代码级解析
开放某大厂分布式存储核心模块
拆解Unreal引擎网络子系统
深度剖析Redis6多线程模型
双轨能力培养
开发线:系统架构师全程指导
运维线:SRE专家传授调优秘笈
认证直通车
C++国际认证(CPA高级)
Linux基金会CKAD认证
Redis专业开发者认证
复杂系统抽象能力训练
性能瓶颈直觉培养
技术决策树构建方法论
技术影响力建设
开源社区贡献指南(参与LLVM/DPDK)
专利撰写与申请攻略
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