安全實(shí)現汽車(chē)電子實(shí)時(shí)性能
一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是,確保平臺上運行的所有不同應用之間的“干擾免除”。這意味著(zhù),對各個(gè)進(jìn)程在資源使用上強制執行預先定義的限定,包括CPU處理時(shí)間、中斷時(shí)延、代碼執行范圍、RAM占用量、外設訪(fǎng)問(wèn)和服務(wù)使用(如操作系統功能、EEPROM處理程序、總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)程序和類(lèi)似的共享功能)等。這些保障措施在采用多核單片機上需要審慎地考慮。這些多核單片機將具備若干個(gè)CPU,以運行多個(gè)AUTOSAR操作系統(操作系統應用)實(shí)例,并分享同一套硬件資源。傳統的分享共用計算資源方法涉及利用“管理程序”層來(lái)抽象化硬件。這種管理程序避免了操作系統直接訪(fǎng)問(wèn)物理硬件,代之以收集這些訪(fǎng)問(wèn),排列整理確定其優(yōu)先級和權限,從而拒絕或同意訪(fǎng)問(wèn)請求。將這一思路引入汽車(chē)領(lǐng)域,則意味著(zhù)在每個(gè)CPU上運行若干個(gè)“AUTOSAR虛擬機”,并由特定管理程序層來(lái)管理使用共享資源的權限和沖突。然而,汽車(chē)電控裝置尚不可支持這種程度的抽象,因為這種深度嵌套的實(shí)時(shí)系統的主要缺點(diǎn)是會(huì )大幅延長(cháng)所有外設訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)延的。為了成功實(shí)現資源共享,AUTOSAR版本4提供了一種合作共享模式,它規定了一種操作系統應用間通信(IOC)機制,借以將某個(gè)特定內核上不能服務(wù)的基本軟件模塊(BSW),重新定向至可提供服務(wù)的內核。這種機制依賴(lài)于內核之間的協(xié)作,其不足之處是有可能某個(gè)內核收到大量IOC請求,因而影響其執行其他任務(wù)的能力。必須審慎地檢查通過(guò)這種合作機制實(shí)現的不同內核上的應用之間的“干擾免除”,并且必須對可能造成的潛在附加負荷加以限制。
圖1:用于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )連接的域控制器“Boardnetz”,可將若干有關(guān)應用集成到高性能域控制電子控制裝置中
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