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1、 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.V3.02009-07-8汽车电子中的嵌入式操作系统汽车电子中的嵌入式操作系统 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.大纲? 概述概述实时操作系统OSEK/VDX 操作系统osCANosCAN相关工具链 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.追求更强大的功能追求更强大的功能?动力性?舒适性?安全性?经济性?易用性汽车电子的发展节点的复杂程度大大增加节点的复杂程度大大增加?更多的传感器?更多
2、的电机?更多的存储设备?更复杂的控制算法更复杂的代码结构！更复杂的代码结构！ 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.?代码量每年增长量超过25%?软件逻辑更加复杂，执行时间更长软件发展趋势?不断需要增加、修改软件模块?软件开发人员数量增加，需要并行开发 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.汽车电子软件开发实例 无操作系统Button,Temperator, Rain Sensor, Light SensorWindow CtrlAwning CtrlHW HWTemperature
3、 (Analog Input)Rain Sensor (Analog Input)Light Sensor (Analog Input) 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.汽车电子软件开发实例 嵌入式操作系统Button (I/O Port)Window CtrlAwning CtrlTemperature (Analog Input)Rain Sensor (Analog Input)Light Sensor (Analog Input)H WHWResourceResourceResource 2009. HiRain Techn
4、ologies. All rights reserved.?合理管理RAM，堆栈等系统资源?防止不同任务对硬件设备的同时使用?实现应用程序和硬件平台的分离嵌入式操作系统的作用 资源管理Task1Task2RAMSCISTACKRAMSTACKCANSPIEEPROM。 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.?帮助建立合理的软件结构?去除各功能模块之间的耦合性?AUTOSAR嵌入式操作系统的作用 软件构架HardwareISREventTask1Task2Task3Event Task levelInterrupt level 2009.
5、HiRain Technologies. All rights reserved.大纲概述? 实时操作系统实时操作系统OSEK/VDX 操作系统Vector 的 osCANosCAN的相关工具链 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.前后台系统的实时性?无操作系统的嵌入算法（前后台系统）mainloop中断相关操作中断后台(任务级)前台(中断级)时间中断响应延迟时间中断响应延迟时间 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.实时操作系统的实时性?嵌入式实时操作系统ISR(中断服务子程序)
6、低优先级任务或空闲任务低优先级任务或空闲任务时间高优先级任务高优先级任务特定事件(抢占式)中断响应延迟时间中断响应延迟时间 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.实时操作系统?操作系统中的操作系统中的F1?更小，更快，更高度协调?龙者，大则兴云吐雾,小则隐介藏形龙者，大则兴云吐雾,小则隐介藏形?体积可裁减，适应各种硬件资源?真正的实时内核真正的实时内核?保证所有重要任务在限制时间内完成 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.嵌入式操作系统 无操作系统VS嵌入式实时操作系统无操作系统无
7、操作系统实时操作系统实时操作系统任务数量任务数量单任务多任务任务执行方式任务执行方式主循环优先级抢占/非抢占资源管理资源管理无有实时性实时性任务响应时间等于主循环时间任务响应时间短应用程序扩展性应用程序扩展性对应用程序的修改将影响整体代码应用程序以任务形式出现，修改单独任务不影响其它任务，有标准API占用占用ROM,RAM资源资源无占用额外RAM和ROM，大小可剪裁 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.大纲概述实时操作系统? OSEK/VDX 操作系统操作系统Vector 的 osCANosCAN的相关工具链 2009. HiRain
8、Technologies. All rights reserved.OSEK/VDX 操作系统操作系统国际标准的汽车电子实时操作系统国际标准的汽车电子实时操作系统 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.?汽车电子嵌入式软件两大问题汽车电子嵌入式软件两大问题OSEK/VDX产生背景?重用性差重用性差?对于不同ECU非应用部分程序需要反复开发?兼容性差兼容性差?不同OEM之间的协议差异大?供应商的开发周期长，成本高供应商的开发周期长，成本高?版本管理难度高版本管理难度高 2009. HiRain Technologies. All right
9、s reserved.OSEK/VDX组织O ffense S ysteme und deren chnittstellen fr die E lektronik im K raftfahrzeugV ehicle D istributed e X ecutive www.osek-vdx.orgOSEK: Open Systems and their Corresponding Interfaces for Automotive ElectronicsOSEK/VDX initial partners (Steering Committee)-Adam Opel AG -BMW AG -Da
10、imler AG -IIIT - University of Karlsruhe -GIE.RE. PSA -Renault -Robert Bosch GmbH -Siemens AG -Volkswagen AG Technical Committee partners-ACTIA -Metrowerks -Magneti Marelli -National Semiconductor -NEC Electronics GmbH -Porsche AG -Denso . . -Vector Informatik GmbH 2009. HiRain Technologies. All rig
11、hts reserved.OSEK/VDX规范OSEK OSOperating SystemOSEK NMNetwork ManagementOSEK COMCommunicationOSEK TIMETime-triggered Operating SystemOILOSEK Implementation LanguageORTIOSEK Run Time InterfaceFT COMFault-Tolerant Communication 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.1993OSEK委员会成立1994与VDX联合1995O
12、SEK规范 V1.01997OSEK规范 V2.02000OSEK规范 V2.12001OSEK规范 V2.220042003ISO 17356-3(草)2006ISO 17356 正式发布ISO17356-1 General ISO17356-2 Binding ISO17356-3 OSEK OS ISO17356-4 OSEK COM ISO17356-5 OSEK NM ISO17356-6 OSEK OILOSEK/VDX发展与标准化 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.OSEK/VDX开发流程OSEK BuilderOILO
13、SEK OSKernelOSEK COMOSEK NMSystemGeneratorUsers Codee.g. ApplLinkerCompilerDownloadVersion Control 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.OSEK OS的特点RTOSOSEK OS静态操作系统静态操作系统所有OS元素在编译之前被确定节省系统资源，提高运行速度，任务时间可预期静态操作系统静态操作系统所有OS元素在编译之前被确定节省系统资源，提高运行速度，任务时间可预期事件驱动系统事件驱动系统根据优先级决定任务执行顺序中断响应快，实时性高事件驱动
14、系统事件驱动系统根据优先级决定任务执行顺序中断响应快，实时性高资源和中断管理资源和中断管理防止优先级倒置，死锁等现象出现提高系统可靠性资源和中断管理资源和中断管理防止优先级倒置，死锁等现象出现提高系统可靠性定义一致性类（定义一致性类（CC）系统可升级根据需求扩展OS功能定义一致性类（定义一致性类（CC）系统可升级根据需求扩展OS功能 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.举例：死锁（Deadlock）runwaitingrunblockedreadyrunreadyrunblocked优先级任务2任务1占用资源S1占用资源S2等待特定事件
15、试图访问资源S2试图访问资源S1死锁！死锁！ 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.举例：优先级反转（Priority Inversion）runreadyrunready优先级任务2任务1试图访问资源S1，被拒占用资源S1释放资源S1susp.readyrunsusp.susp.readyrunSusp.susp.runblockedrun任务3任务4激活任务4优先级反转！优先级反转！ 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.举例：优先级置顶（ Priority Ceiling ）任
16、务2任务1任务3任务4天花板优先级 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.大纲汽车电子的软件趋势实时操作系统的优势OSEK/VDX 操作系统? Vector 的的 osCANosCAN的相关工具链 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.Vector 的的 osCAN第一款通过第一款通过OSEK认证的实时操作系统认证的实时操作系统 2009. HiRain Technologies. All rights reserved.Vector的ECU嵌入式软件方案Diagnostics Hardware controlCAN / LIN communicationRe-ProgrammingMessage handlingApplicationExecutableCompiler Linker Customer specific h
