12、未来汽车计算环境的模块化开放平台技术解析

未来汽车计算环境的模块化开放平台技术解析

1. FACE平台硬件与软件架构概述

FACE平台的硬件设置示例中，PCU通过100Base - T1以太网TSN连接到两个PIU，用于连接异构传感器和执行器的线束位于照片右上角。而部署在FACE硬件基础设施上的软件架构，也就是软件栈，被分解为多个层次，各层有特定职责，且可能由特定软件供应商提供和配置。主要层次包括板级支持包、虚拟机管理程序、操作系统、中间件和通用服务以及应用层。

2. FACE软件架构各层详细解析

• 板级支持包（BSP） ：提供一组软件驱动程序，实现与片上系统（SoC）级和板级外设的底层交互。FACE BSP基于SoC供应商的基础软件构建，经过修补和完善以适应PCU的特定配置。
• 虚拟机管理程序（Hypervisor） ：部署在应用SoC和通用计算子系统（CSS）上，可托管多个“客户”虚拟机，每个虚拟机有自己的操作系统，并管理对硬件资源（CPU时间、内存、外设访问）或共享服务（如虚拟网络桥）的访问。以PikeOS虚拟机管理程序为例，它本身对应用计算时间、响应延迟或内存利用率的影响不大，但虚拟化的客户应用可能会通过共享资源相互干扰。为缓解这一问题，可减少时间或安全关键型设备与非关键型设备之间共享资源的使用。在RCar - H3 SoC上，Cortex - A57集群用于内存需求大的全虚拟化操作系统，Cortex - A53集群运行实时应用，Cortex - R7集群运行高关键性安全监控程序。虚拟机管理程序确保异构虚拟机之间的空间和时间分离，车辆软件集成商负责配置其访问权限和配额，可借助FACE工具套件形式模型中的静态分析来