AutoSar_Os基础概念整理

Autosar_Os
1.多任务系统:大型工程都会划分一些独立的子系统程序,已经完成各自的功能任务,以便于管理和开发。这些独立程序在执行的时候都称为任务。
任务的结构:
代码和数据(任务专属访问)
独立上下文(维护任务的状态和控制信息)
共享资源(资源数据分配的特权,可允许的任务访问)
OS内核提供了多任务运行的环境,根据调度算法让多任务进行轮流并行的执行,以快速响应多个离散的事件
任务类型和一致性类:根据任务的是否有同步需求将其分为两类,基本任务和扩展任务,也就是没有等待状态的是基本任务反之是扩展任务。
1.1 基本任务
基本任务的关键特性是它不使用阻塞同步的机制来与其他任务协调同步
基本任务仅仅在以下情况发生的时候释放CPU的占用权
任务terminate
切换到更高优先级的任务
切换到中断服务程序
1.2 扩展任务
扩展任务的关键属性是它可以用阻塞机制实现同步。相应的阻塞的系统服务API:waitEvent()实现任务的阻塞,只有特定的事件发生任务解除阻塞状态
1.3 一致性类
OSEK规范描述了可伸缩操作系统,可以根据系统需求对其进行裁剪优化。其功能范围有一致性类CC描述。一致性类包含了BCC1,BCC2,ECC1,ECC2四种
BCC1:基本task,不允许多次激活,一个优先级只允许有一个task
BCC2: 基本task,允许多次激活,一个优先级允许有多个task
ECC1: 在BCC1的基础上增加了task种类
ECC2: 包含了BCC2和ECC1的功能
1.4 AutoSAR OS Scalanility Classes
OS可以配置为四个等级:SC1,SC2,SC3,SC4(SC:Scalability Classes,可伸缩类型)
SC1:包含标准OSEK OS标准,除此之外还定义了标准的计数器接口和轮询式的调度表
SC2 = SC1 + 时间保护。也就是说当一个任务执行时间过长,他会被停止;SC2同时还定义了时间监控。防止因为一个任务时间过长而影响了其他任务的实时性
SC3:SC3 = SC1 + 内存保护。针对未经授权访问安全相关软

<think>好的,我现在需要向用户介绍AUTOSAR基础知识。首先,我需要回忆一下AUTOSAR是什么,它的核心概念和主要组成部分。我记得AUTOSAR是汽车开放系统架构,旨在标准化汽车电子系统的开发。接下来,我应该分几个部分来组织内容,比如定义、核心思想、架构分层、开发方法、优势以及应用场景。 首先,用户可能想知道AUTOSAR的全称和成立背景,所以应该先介绍AUTOSAR是什么,由哪些公司发起,成立时间,以及它的目标是什么。这部分需要准确,不能出错。比如,成立时间是2003年,由汽车制造商和供应商共同推动,这一点我记得没错。 然后是核心思想,这里应该包括标准化、模块化、软硬件解耦。需要解释每个概念的具体含义,比如标准化如何统一接口,模块化如何划分软件组件,解耦如何让软件独立于硬件。这部分可能需要用更易懂的语言,避免术语堆砌。 接下来是分层架构,分为应用层、运行时环境(RTE)、基础软件层(BSW)和微控制器。这里需要明确每一层的职责,比如应用层负责功能实现,RTE负责通信,BSW包括服务、ECU抽象、复杂驱动等。需要确认每个分层的正确名称和功能,避免混淆,比如复杂驱动是否属于BSW,是的。 然后是开发方法,涉及分层开发、虚拟功能总线(VFB)、配置与集成。这里需要解释VFB的作用,如何通过接口描述实现早期开发,以及配置工具如Vector的工具链。可能需要提到AUTOSAR方法论中的不同阶段,比如系统配置、ECU配置、代码生成等。 优势部分,要强调标准化带来的成本降低、灵活性、可维护性,以及支持未来技术如自动驾驶。这里需要结合实际案例或行业趋势来说明,比如跨平台复用如何节省开发时间。 应用场景方面,需要提到动力总成、车身控制、自动驾驶等,但可能用户更想知道具体例子,比如传统ECU和新型域控制器中的应用。此外,应用场景是否全面?可能还需要补充一些具体例子,比如电池管理系统或车载信息娱乐系统。 最后,总结AUTOSAR的重要性,并提及Adaptive AUTOSAR的发展,以展示其适应新趋势的能力。需要确认Adaptive和Classic的区别,比如Adaptive用于高性能计算,支持动态通信,适用于自动驾驶等。 在整理这些内容时,需要注意逻辑连贯,避免重复。同时,要使用用户容易理解的语言,避免过于技术化。可能需要检查每个术语的准确性,比如BSW中的服务层是否包括OS和网络管理,是的。另外,开发方法中的配置工具,如Vector的DaVinci,是否正确,需要确认,但一般来说,DaVinci确实是常用的配置工具。 可能存在的疑问点:VFB是否在RTE中实现?是的,VFB是设计阶段的抽象,而RTE是运行时的实现。这一点需要明确区分,避免混淆读者。另外,软硬件解耦是否通过BSW层实现,是的,特别是ECU抽象层和复杂驱动层处理硬件相关部分,而应用层不直接依赖硬件。 还要注意用户可能的背景,他们可能是初学者,所以需要避免深入技术细节,而是提供概览。例如,在介绍方法论时,不需要详细说明每个配置步骤,而是概述流程。 总结结构应该是:定义、核心思想、架构分层、开发方法、优势、应用场景、总结。每个部分用简短的标题,并用列表或分段清晰呈现。需要确保每个部分的解释准确且易于理解,必要时举例说明。例如,在模块化部分,可以提到不同的软件组件可以独立开发,比如引擎控制和刹车系统作为不同组件,通过标准接口交互。 最后检查是否有遗漏的重要点,比如AUTOSAR的版本,如Classic和Adaptive,是否需要在基础知识中提及?是的,应该在总结部分提到,以展示其发展。同时,是否需要提到工具链和合作伙伴?可能简要提及,但基础知识部分可能不需要深入。 现在将这些思考整合成流畅的中文回答,确保结构清晰,内容全面准确,适合新手理解。</think>以下是对AUTOSAR基础知识的系统介绍: --- ### **1. 什么是AUTOSAR?** - **全称**:AUTomotive Open System ARchitecture(汽车开放系统架构)。 - **成立背景**:2003年由宝马、博世、戴姆勒等汽车行业巨头联合发起,旨在解决传统汽车电子系统开发中存在的**兼容性差、重复开发、成本高**等问题。 - **目标**:通过标准化接口和模块化设计,实现“软硬件解耦”,提升开发效率和可维护性。 --- ### **2. 核心思想** - **标准化**:统一软件接口定义(如通信协议、服务接口),确保不同厂商的组件可互换。 - **模块化**:将软件拆分为独立组件(如引擎控制、车灯管理),通过标准接口交互。 - **软硬件解耦**:应用层功能不直接依赖硬件,通过中间层(如基础软件)适配不同硬件平台。 --- ### **3. 分层架构** AUTOSAR将汽车电子软件分为四层: 1. **应用层(Application Layer)** - 实现具体功能(如自动泊车、电池管理)。 - 由软件组件(SW-C)构成,通过接口(Port)通信。 2. **运行时环境(RTE, Runtime Environment)** - 负责应用层组件间的通信,实现设计阶段的**虚拟功能总线(VFB)**到实际ECU的映射。 3. **基础软件层(BSW, Basic Software)** - 分为四部分: - **服务层**:提供系统服务(如网络管理、存储管理)。 - **ECU抽象层**:封装硬件特性(如CAN控制器)。 - **复杂驱动层**:处理实时性要求高的硬件操作(如电机控制)。 - **微控制器抽象层**:直接访问芯片外设(如ADC、GPIO)。 4. **微控制器(Microcontroller)**:执行软件的实际硬件平台。 --- ### **4. 开发方法论** - **虚拟功能总线(VFB)**:设计阶段通过接口描述(如ARXML文件)定义组件交互,实现早期验证。 - **配置与集成**:使用工具链(如Vector的DaVinci)配置系统参数(如通信矩阵、任务调度),生成代码并集成到ECU。 - **开发流程**:系统配置 → ECU配置 → 代码生成 → 集成测试。 --- ### **5. 优势** - **降低成本**:组件复用减少重复开发,标准化缩短测试周期。 - **灵活性**:软硬件独立升级(如更换芯片无需重写应用层)。 - **可维护性**:模块化设计便于故障定位和功能扩展。 - **面向未来**:支持自动驾驶、车联网等高算力需求(通过Adaptive AUTOSAR)。 --- ### **6. 应用场景** - **传统控制单元**:发动机管理、车身控制(如车窗、车灯)。 - **新能源系统**:电池管理、电机控制器。 - **智能驾驶**:ADAS传感器融合、域控制器(如Adaptive AUTOSAR支持多核SoC)。 - **车载网络**:CAN/LIN/Ethernet通信协议栈的统一管理。 --- ### **7. 总结与演进** - **Classic AUTOSAR**:适用于实时性强的控制任务(如传统ECU)。 - **Adaptive AUTOSAR**:面向高性能计算(如自动驾驶域控制器),支持动态部署和POSIX系统。 - **行业影响**:已成为汽车电子的主流标准,推动行业从“硬件驱动”向“软件定义汽车”转型。 通过AUTOSAR,汽车制造商能更高效地应对日益复杂的电子系统需求,同时为车联网、OTA升级等技术奠定基础
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