《基于OSEK标准的操作系统中若干问题的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于OSEK标准的操作系统中若干问题的研究（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要摘要随着汽车工业的发展，人们对汽车的环保、安全、通信质量和舒适度等方面的性能要求不断提高。同时，应用于汽车上的电子电控单元( e l e c t r o n i cc o n t r o lu n i t ，E c u ) 的数量也越来越多，汽车内部的硬件结构和设计程序的复杂性也急剧上升。为了给开发汽车嵌入式系统提供统一的公用平台和应用编程接口，欧共体汽车产业联盟制定了O S E K V D X 标准，此标准为汽车电子领域创造了前所未有的发展空间。O S E K 操作系统是针对汽车应用特点而专门制定的一个小型实时操作系统规范，主要有以下几个方面特点：可移植性，O S E K 标准定了大量的
2、接口函数，给操作系统提供统一的规范，便于开发商在不同的硬件平台下进行移植；可扩展性，O S E K 标准提供了许多模块化的设计方案，模块与模块之间耦合度比较小，为开发商在扩展方面提供了许多的便利。由于O S E K 项目的需求，本文把O S E K V D X 标准作为研究对象，基于I _ t C O SI I 操作系统为参考模型，研究与开发符合O S E K V D X 标准的微型操作系统斗C O S E K ，力求把O S E K V D X 标准中模糊的概念形象化、具体化，把O S E K V D X标准中没有提到的细节完整化。本文的主要工作包括：给出了I t C O S E K 操作系
3、统重要的工作流程、系统模型和数据结构；设计实现了O S E K 实现语言的工具链，g C O S E K 的通信管理和网络管理部分；分析了O S E K V D X 标准存在的不足，如其所用的天花板协议降低了实时性，在O S E K 通信中消息会由于被新到的消息覆盖而容易造成丢失，在O S E K 网络管理中出错节点可能没有被外部网关监听到等问题，并在g C O S E K操作系统中对上述问题进行了改进和优化。目前以上工作均己经在l i n u x 下仿真实现，为进一步的研究工作奠定了良好基础。关键字：O S E K V D X 标准汽车电子实时性A B S T R A C TW i t ht
4、 h ei n c r e a s i n gd e m a n d so fs e c u r i t y , e n v i r o n m e n tp r o t e c t i o n ，c o m f o r t a b l ef - e e l i n ga n de c o n o m i c a lp r i c eo fv e h i c l e s ，t h en u m b e ro fe l e c t r o n i cc o n t r o lu n i t s ( E c u )h a sb e c a m eb i g g e ra n db i g g e
5、r ，a n dt h ec o m p l e x i t yh a sa d d e de i t h e r U s i n gm a n yE C U sa n dc o m p l e xc o n t r o l l e dp r o g r a mb r o u g h tg r e a ti m p r e s st om a n u f a c t u r e r s S o ，d e v e l o p i n ge f f e c t i v eo p e r a t i n gs y s t e m sw h i c ha r ea b l et om a n g e
6、rt h em e m o n e sO iE C U sa n dr e s o u r c e so fC P U sh a v eb e c a m eu r g e n t T h es t a n d a r d sn a m e dO S E K N D Xe s t a b l i s h e db ya u t o m o t i v ei n d u s t r ya l l i a n c eo fE u r o p e a nc o m m u n i t yt od e V e l o pe m b e d d e ds y s t e m sa n di n t e
7、r f a c eo fa p p l i c a t i o n sc o u l dd e c r e a s ep r o d u c i n gp e r i o d sa n ds h a r es o f t w a r er e s o u r c e s 。O S E Ko p e r a t i n gs y s t e mi sar e a l t i m ee m b e d d e ds y s t e mw h i c hw a sd e s i g n e df o rv e h i d ee l e c t r o n i ci n d u s t r y I t
8、h a ss e v e r a lf e a t u r e s ，o n ei sp o r t a b i l i t y ，O S E Ko p e r a t i n gs v s t e r np r o v i d e sm a n yc o h e r e n ti n t e r f a c e sf o rf u n c t i o n s ；a n o t h e ri se x p a n s i b i l i t y , u s e r sa r ea b l et oc o n f i g u r ep r o p e r t i e si ns y s t e
9、mf o rO S E Ks t a n d a r d s T h i sp a p e rt e n d st om a k et h eo b s c u r ec o n c e p ti nO S E Ks t a n d a r d sc l e a ra n dc o n c r e t e ，m a k et h ed e t a i l si nt h eO S E Ks t a n d a r d sp e r f e c ta n dd e v e l o pt h eo p e r a t i n gs y s t e mn a m e dp C O S E K T h
10、 i sD a p e rp r o p o s e ds e v e r a lw o r k f l o w s ，s y s t e mm o d e l sa n dd a t as t r u c t u r e sb a s e do n C O S E Ks y s t e r n ，d e s i g n e da n di m p l e m e n t e dO I Lt o o l c h a i n ，O S E Kc o m H m n i c a t i o nm a n a n g e m e n ta n dO S E Kn e t w o r km a n a
11、 n g e m e n t A tt h es a m et l n l e ，b e e 3 u s et l ：es t a n d 3 r d sh a zj u 宝tc a m eo u ti nr e c e n ty e a r s ，i te x i s t ss o m ed e f e c t s ，s u c ha s ，c e i l i n gp r o t o c 0 1i sn o ta l w a y ss u i tf o ra l lc o n d i t i o n ，m e s s a g e sw o u l db ed i s c a r d e d
12、i nc o m m u n i c a t i o nf o rt w oE C U s ，i tw o u l do c c u rs o m e t h i n gw r o n gw h e nt h es y s t e md e a l i n 2w i t ht h en o d e sw h i c hh a de r r o r s T h e s ed e f e c t sw o u l dm a k et h es y s t e mc o l l a p s e di ne m e r g e n c y T h i sp a p e ra i m e da tt h
13、 e s ep r o b l e m sa b o v ea l l ，o p t i m i z e dt h ed e f e c t si ns t a n d a r d s A tp r e s e n t ，t h ea u t h o rh a si m p l e m e n t e da l lt h e s ew o r ki nl i n u xe n v i r o n m e n t K e yW o r d s ：O S E K V D Xs t a n d a r d sv e h i c l ee l e c t r o n i cr e a l t i m
14、eI I I插图目录插图目录图2 1O I L 工具链框图7图2 2O I L 解释器流程7图2 3O I L 文件总数据结构8图2 4I M P L E M E T I O N 部分数据定义8图2 5I M P L E M E T I O N 部分中的O B J E C T 的数据结构1 0图2 6A P P L I C A T I O N 部分数据结构1l图2 7A P P L I C A T I O N 部分中的O B J E C T 数据结构1 1图2 8O I L 配置器设计流程图1 2图2 9O I L 配置器界面：1 3图2 。1 0O I L 配置器配置过程图1 3图3 1 基本任务状态转换图18图3 2 扩展任务状态转换图1 9图3 3 抢占任务顺序图2 0图3 4 非抢占任务顺序图2 0图3 5 任务队列模型图2 1图3 6 完全抢占任务时间机制2 2图3 7 非抢占任务时间机制2 3图3 8 优先级任务队列图( 1 ) 2 4图3 9 优先级任务队列图( 2 ) 2 5图3 1 0 任务实时性测试输出结果( 1 ) 一2 9图3 1 l 任务实时性测试输出结果( 2 ) 2 9图3 1 2 实验数据分析图3 0图4 1O S E K
