汽车ECU的虚拟化技术(五) -- 对MCU虚拟化实现难点的思考

2024-03-23 05:20

本文主要是介绍汽车ECU的虚拟化技术(五) -- 对MCU虚拟化实现难点的思考,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

1.概述

2.虚拟化软件的难点

2.1 虚拟化中的中断处理

2.2 虚拟ECU的通信

 3.小结


1.概述

在上面文章里汽车ECU的虚拟化技术(四) -- 对MCU虚拟化实现难点的思考-CSDN博客,解了OEM面临新的电子电气架构下的集成难点,引入了hypervisor以及VM调度机制,接下来我们将继续讲VM之间的通信、中断处理、在safety和security上面的思考。

2.虚拟化软件的难点

2.1 虚拟化中的中断处理

由于中断产生其实是要对应实际功能的,因此在芯片设计时就应考虑虚拟化下的中断是可以分配到某VM里的;这样我们就可以识别当前产生的中断是哪一个VM需要。

此外,还要考虑在其他VM运行期间的中断处理,举个例子,假设VM2正在运行,此时来了一个属于VM1的中断,这时候要不要处理?

一般来讲,中断产生后应由hypervisor分发到不同VM,所以这个在设计hypervisor软件是需要考虑中断的抢占性。如下

上图中,VM1的ISR就可以抢占VM3的内核占用时间,但不能抢占VM2的内核占用时间。 

2.2 虚拟ECU的通信

 在之前分布式架构,ECU之间的通信多为CAN\CANFD,是有实际的物理线束的。

现在好了,这些ECU整合到一个MCU里,他们之间的通信该如何是好?

我们最容易想到的就是采用共享内存和Mailbox的方式,毕竟核间通信就是如此设计,但是虚拟化的特征就是VM始终认为自己独占MCU资源,因此对于共享内存的划分就很随意;如何保证共享内存不冲突,且读写权限,这是Hypervisor需要考虑的事情。

 此外,同一个VM里的不同内核通信,又该如何处理呢?

可以尝试沿用AUTOSAR里的IOC机制。

 3.小结

上面是对hypervisor这一层级的软件思考,鉴于之前没有QNX Hypervisor的经验,暂时能想到的就是这些。

接下来还是得好好捋一遍QNX hypervisor,看看有什么可以继续吸收的。

其实,上面只是从应用功能上进行了梳理,但是还有更重要的两个方向没有考虑到,那就是Safety和Security。

举个例子,在分布式架构下,每个ECU拆分下来的ASIL等级是不相同的,如下图:

那么如果把不同ASIL等级的ECU集成到一个ECU里,这个功能安全该如何分析? 在设计Hypervisor软件时,是否也需要对软件进行功能安全认证?如果要做认证,那就只能以SEooC的方式进行软件设计,而这样的软件会用到量产上吗?

除此之外,针对Security的设计应该如何考虑。据了解,目前量产的MCU基本都是内置HSM,但是只有一个密码加速引擎,这在多VM下势必会产生竞争。如何保证各VM都能够使用到HSM,一个方法是增加HSM加速引擎实例,另一个方式可以在HSM侧增加多个Host的配置,先保存来自VM的请求,根据固定优先级算法进行处理,这就必须考虑HSM引擎的数据处理能力了。

以前还在想汽车MCU的虚拟化应该还很远,殊不知就在自己磨磨蹭蹭的时候需求都已经提过来了。同志们,得再加把劲儿啊。

这篇关于汽车ECU的虚拟化技术(五) -- 对MCU虚拟化实现难点的思考的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/837262

相关文章

C#实现获取电脑中的端口号和硬件信息

《C#实现获取电脑中的端口号和硬件信息》这篇文章主要为大家详细介绍了C#实现获取电脑中的端口号和硬件信息的相关方法,文中的示例代码讲解详细,有需要的小伙伴可以参考一下... 我们经常在使用一个串口软件的时候,发现软件中的端口号并不是普通的COM1,而是带有硬件信息的。那么如果我们使用C#编写软件时候,如

Python使用qrcode库实现生成二维码的操作指南

《Python使用qrcode库实现生成二维码的操作指南》二维码是一种广泛使用的二维条码,因其高效的数据存储能力和易于扫描的特点,广泛应用于支付、身份验证、营销推广等领域,Pythonqrcode库是... 目录一、安装 python qrcode 库二、基本使用方法1. 生成简单二维码2. 生成带 Log

Go语言使用Buffer实现高性能处理字节和字符

《Go语言使用Buffer实现高性能处理字节和字符》在Go中,bytes.Buffer是一个非常高效的类型,用于处理字节数据的读写操作,本文将详细介绍一下如何使用Buffer实现高性能处理字节和... 目录1. bytes.Buffer 的基本用法1.1. 创建和初始化 Buffer1.2. 使用 Writ

基于WinForm+Halcon实现图像缩放与交互功能

《基于WinForm+Halcon实现图像缩放与交互功能》本文主要讲述在WinForm中结合Halcon实现图像缩放、平移及实时显示灰度值等交互功能,包括初始化窗口的不同方式,以及通过特定事件添加相应... 目录前言初始化窗口添加图像缩放功能添加图像平移功能添加实时显示灰度值功能示例代码总结最后前言本文将

Redis延迟队列的实现示例

《Redis延迟队列的实现示例》Redis延迟队列是一种使用Redis实现的消息队列,本文主要介绍了Redis延迟队列的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习... 目录一、什么是 Redis 延迟队列二、实现原理三、Java 代码示例四、注意事项五、使用 Redi

C#实现WinForm控件焦点的获取与失去

《C#实现WinForm控件焦点的获取与失去》在一个数据输入表单中,当用户从一个文本框切换到另一个文本框时,需要准确地判断焦点的转移,以便进行数据验证、提示信息显示等操作,本文将探讨Winform控件... 目录前言获取焦点改变TabIndex属性值调用Focus方法失去焦点总结最后前言在一个数据输入表单

基于C#实现PDF文件合并工具

《基于C#实现PDF文件合并工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何基于C#实现一个简单的PDF文件合并工具,文中的示例代码简洁易懂,有需要的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 界面主要用于发票PDF文件的合并。经常出差要报销的很有用。代码using System;using System.Col

C++中实现调试日志输出

《C++中实现调试日志输出》在C++编程中,调试日志对于定位问题和优化代码至关重要,本文将介绍几种常用的调试日志输出方法,并教你如何在日志中添加时间戳,希望对大家有所帮助... 目录1. 使用 #ifdef _DEBUG 宏2. 加入时间戳:精确到毫秒3.Windows 和 MFC 中的调试日志方法MFC

Python实现将实体类列表数据导出到Excel文件

《Python实现将实体类列表数据导出到Excel文件》在数据处理和报告生成中,将实体类的列表数据导出到Excel文件是一项常见任务,Python提供了多种库来实现这一目标,下面就来跟随小编一起学习一... 目录一、环境准备二、定义实体类三、创建实体类列表四、将实体类列表转换为DataFrame五、导出Da

Java操作PDF文件实现签订电子合同详细教程

《Java操作PDF文件实现签订电子合同详细教程》:本文主要介绍如何在PDF中加入电子签章与电子签名的过程,包括编写Word文件、生成PDF、为PDF格式做表单、为表单赋值、生成文档以及上传到OB... 目录前言:先看效果:1.编写word文件1.2然后生成PDF格式进行保存1.3我这里是将文件保存到本地后