隨著AUTOSAR標準的不斷完善,整車廠商為了確保研發(fā)質量的同時降低開發(fā)成本,更加青睞基于AUTOSAR標準生產(chǎn)的電子產(chǎn)品。同時,英飛凌TriCore架構處理器在節(jié)能減排和安全領域展現(xiàn)了突出的性能,在電動車和混合動力汽車領域得到了廣泛的應用,與未來汽車發(fā)展方向完美契合。而我國在AUTOSAR標準軟件研發(fā)領域實力相對較弱,國際開源社區(qū)的AUTOSAR操作系統(tǒng)性能較差且尚未支持TriCore架構處理器,這一現(xiàn)狀對我國汽車行業(yè)的發(fā)展極為不利。本文選擇開源AUTOSAR操作系統(tǒng)開展研究工作,使該操作系統(tǒng)在支持TriCore架構處理器的同時實際運行性能也得到提升,在此過程中主要開展了以下研究內(nèi)容:1.探索了 OSEK/VDX和AUTOSAR標準架構,重點剖析了 AUTOSAR操作系統(tǒng)的主要內(nèi)核模塊,從操作系統(tǒng)移植的角度解析了 AUTOSAR操作系統(tǒng)中與處理器架構緊密相關的任務上下文切換接口、中斷體系架構和處理器初始化模塊。2.移植了開源AUTOSAR操作系統(tǒng),使其支持TriCore架構處理器,充分利用該處理器提供的快速任務上下文切換特性,最大化了操作系統(tǒng)實時響應能力,并結合TriCore架構的特... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文結構和章節(jié)安排
2 相關技術概述
    2.1 操作系統(tǒng)標準介紹
        2.1.1 OSEK/VDX標準
        2.1.2 AUTOSAR標準
    2.2 AUTOSAR操作系統(tǒng)實時性相關的內(nèi)核機制
        2.2.1 任務管理方法
        2.2.2 中斷處理機制
        2.2.3 任務間通信機制
    2.3 TriCore處理器對操作系統(tǒng)的支持特性
        2.3.1 TriCore架構處理器簡介
        2.3.2 程序上下文快速切換機制
    2.4 本章小結
3 基于TriCore架構處理器移植AUTOSAR操作系統(tǒng)
    3.1 移植開源AUTOSAR操作系統(tǒng)的需求分析
    3.2 裁剪開源AUTOSAR操作系統(tǒng)源碼
    3.3 實現(xiàn)TriCore架構處理器的啟動與初始化
    3.4 移植任務上下文的管理模塊
        3.4.1 TriCore架構處理器的任務上下文初始化模塊實現(xiàn)
        3.4.2 TriCore架構處理器的任務上下文切換功能實現(xiàn)
    3.5 移植中斷與陷阱處理體系
        3.5.1 構建TriCore架構處理器的中斷處理體系
        3.5.2 構建TriCore架構處理器的陷阱處理體系
    3.6 移植處理器相關功能
        3.6.1 TriCore架構處理器特權級切換功能的實現(xiàn)
        3.6.2 TriCore架構處理器自旋鎖的實現(xiàn)
    3.7 移植AUTOSAR操作系統(tǒng)的總結與說明
    3.8 本章小結
4 AUTOSAR操作系統(tǒng)內(nèi)核實時組件設計與實現(xiàn)
    4.1 開源AUTOSAR操作系統(tǒng)的性能分析
    4.2 中斷線程化處理機制設計與實現(xiàn)
        4.2.1 開源AUTOSAR操作系統(tǒng)的中斷體系存在的問題
        4.2.2 中斷線程化處理機制設計
        4.2.3 中斷線程化處理機制實現(xiàn)
    4.3 就緒任務的優(yōu)先級隊列設計與實現(xiàn)
        4.3.1 開源AUTOSAR操作系統(tǒng)就緒任務管理方式存在的問題
        4.3.2 就緒任務優(yōu)先級隊列的設計與實現(xiàn)
    4.4 資源管理機制的設計與實現(xiàn)
        4.4.1 開源AUTOSAR操作系統(tǒng)資源管理機制存在的問題
        4.4.2 天花板優(yōu)先級機制的設計與實現(xiàn)
    4.5 任務間異步通信機制設計與實現(xiàn)
        4.5.1 開源AUTOSAR操作系統(tǒng)郵箱通信機制存在的問題
        4.5.2 循環(huán)異步緩存區(qū)的設計與實現(xiàn)
    4.6 本章小結
5 AUTOSAR操作系統(tǒng)的實驗測試
    5.1 測試軟硬件環(huán)境
        5.1.1 硬件平臺
        5.1.2 軟件平臺
    5.2 基于AUTOSAR標準框架應用的測試
        5.2.1 AUTOSAR標準應用框架
        5.2.2 應用上板測試
    5.3 AUTOSAR操作系統(tǒng)的性能測試
        5.3.1 任務上下文切換時間
        5.3.2 中斷響應時間
    5.4 AUTOSAR操作系統(tǒng)內(nèi)核模塊功能性測試與對比測試
        5.4.1 就緒任務優(yōu)先級隊列的功能性測試
        5.4.2 就緒任務管理機制的對比測試
        5.4.3 基于天花板優(yōu)先級的資源管理機制測試
        5.4.4 資源管理機制的對比測試
        5.4.5 中斷線程化處理機制的功能性測試
        5.4.6 基于循環(huán)異步緩存區(qū)的郵箱機制測試
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 本文小結
    6.2 未來工作展望
參考文獻
研究成果目錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]師建華：五大不利因素、六大歷史機遇，零部件行業(yè)發(fā)展何去何從？[J]. 鄭雪芹.  汽車縱橫. 2019(11)
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[8]未來智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢[J]. 朱盛鐳.  上海汽車. 2015(08)
[9]AUTOSAR標準發(fā)展及應用現(xiàn)狀[J]. 孫升,宋珂,章桐.  機電一體化. 2014(12)
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博士論文
[1]共享資源約束下的多核實時調度算法研究[D]. 楊茂林.電子科技大學 2016

碩士論文
[1]基于多核環(huán)境的嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核設計與實現(xiàn)[D]. 張巖.電子科技大學 2014
[2]面向汽車電子嵌入式領域的運行時環(huán)境中間件—SmartRTE[D]. 劉凱.浙江大學 2008
[3]SmartOSEK OS 3.0的設計與實現(xiàn)[D]. 郁利吉.浙江大學 2007
[4]嵌入式操作系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 張晶.浙江大學 2006



本文編號：3191435