20、嵌入式系统中的时序分析与多核技术应用

嵌入式系统中的时序分析与多核技术应用

1. 时序分析的重要性与实际案例

1.1 宝马项目的无缝时序流程

在 2009 年，宝马为底盘领域的 ECU 项目征集报价，并采用当时相对较新的“AUTOSAR Timing Extensions”（TIMEX）标准来制定时序要求。除了对时序要求进行正式描述外，这些要求还需直接导入测量和跟踪技术中，并进行自动验证。宝马不仅对供应商开发的软件部分提出了时序要求，还对自身提供的软件时序给出了正式保证，主要是其可运行程序的最小/最大 CETs。

这一做法得到了最终获得合同的供应商的高度认可。项目中，自动运行时测量多次出现“红色预警”，此时宝马负责优化其软件组件，这对项目的成功起到了很大的帮助。尽管处理器利用率很高，但项目中没有出现任何可归因于嵌入式软件时序的延迟。2012 年，在图卢兹的“嵌入式实时软件展览与大会”（ERTS）上，展示了这种具有正式时序要求规范的无缝工具链的成功方法。

1.2 时序分析节省成本的案例

时序分析在计算机科学、电气工程或信息技术课程中似乎尚未得到足够的重视。在一个汽车制造商的项目中，机缘巧合下，时序分析带来了巨大的成本节约。该项目是某一代产品的最后一个项目，下一代产品的规划已经开始。此前项目使用 16 位控制器，下一代计划更换为 32 位控制器。在最后一个项目中，计划增加一些小功能，但这使系统达到了极限。

汽车制造商的软件开发者利用自己在时序环境方面的经验，引入 GLIWA 并集成了运行时测量和跟踪技术 T1，迅速消除了新增功能带来的瓶颈。开发者没有满足于快速解决问题，而是继续进行时序分析，发现了越来越多的优化潜力。后续采取的措施非常成功，释放了更多的计