2、汽车软件集成的形式化方法

汽车软件集成的形式化方法

1. 引言

嵌入式软件在现代汽车系统中扮演着至关重要的角色，尤其是在提升功能效率、组合配置功能以及开发集成不同汽车子系统的新型服务方面。汽车软件运行在电子控制单元（ECUs）上，这些单元是具有实时操作系统（RTOS）和特定领域基本软件的专用可编程平台。不同的软件组件由不同的供应商提供，并且必须进行集成。这增加了对高效、安全和可认证的软件集成过程的需求，特别是对于安全关键功能。

功能软件设计包括验证可以通过一个定义明确的过程来掌握，包括复杂的测试策略。然而，安全地在汽车平台上集成软件功能需要验证集成系统的性能。这里，特别是定时和内存消耗的非功能系统属性是主要问题。至少对于发动机控制单元来说，今天还没有一个既定的软件集成流程，可以满足汽车原始设备制造商（OEM）的所有关键要求。

2. 背景与现状

2.1. 当前实践

复杂的可编程汽车电子控制单元（如用于动力总成控制）的软件通常由三层组成：

• 系统层 ：由实时操作系统（RTOS）组成，通常基于 OSEK 汽车 RTOS 标准，以及基本的输入/输出系统。
• 基础软件层 ：由 ECU 供应商添加，包含特定于 ECU 角色的标准功能。
• 应用层 ：复杂的控制功能，由 OEM 使用其针对特定车辆的知识来扩展和改进基础软件，并添加新的特性。

OEM 还设计了分布式车辆功能，例如自适应巡航控制，这些功能跨越多个电子控制单元。复杂的控制和车辆功能为汽车产品差