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

SpringBoot集成redisson实现延时队列教程

《SpringBoot集成redisson实现延时队列教程》文章介绍了使用Redisson实现延迟队列的完整步骤,包括依赖导入、Redis配置、工具类封装、业务枚举定义、执行器实现、Bean创建、消费... 目录1、先给项目导入Redisson依赖2、配置redis3、创建 RedissonConfig 配

Python的Darts库实现时间序列预测

《Python的Darts库实现时间序列预测》Darts一个集统计、机器学习与深度学习模型于一体的Python时间序列预测库,本文主要介绍了Python的Darts库实现时间序列预测,感兴趣的可以了解... 目录目录一、什么是 Darts?二、安装与基本配置安装 Darts导入基础模块三、时间序列数据结构与

Python使用FastAPI实现大文件分片上传与断点续传功能

《Python使用FastAPI实现大文件分片上传与断点续传功能》大文件直传常遇到超时、网络抖动失败、失败后只能重传的问题,分片上传+断点续传可以把大文件拆成若干小块逐个上传,并在中断后从已完成分片继... 目录一、接口设计二、服务端实现(FastAPI)2.1 运行环境2.2 目录结构建议2.3 serv

C#实现千万数据秒级导入的代码

《C#实现千万数据秒级导入的代码》在实际开发中excel导入很常见,现代社会中很容易遇到大数据处理业务,所以本文我就给大家分享一下千万数据秒级导入怎么实现,文中有详细的代码示例供大家参考,需要的朋友可... 目录前言一、数据存储二、处理逻辑优化前代码处理逻辑优化后的代码总结前言在实际开发中excel导入很

SpringBoot+RustFS 实现文件切片极速上传的实例代码

《SpringBoot+RustFS实现文件切片极速上传的实例代码》本文介绍利用SpringBoot和RustFS构建高性能文件切片上传系统,实现大文件秒传、断点续传和分片上传等功能,具有一定的参考... 目录一、为什么选择 RustFS + SpringBoot?二、环境准备与部署2.1 安装 RustF

Nginx部署HTTP/3的实现步骤

《Nginx部署HTTP/3的实现步骤》本文介绍了在Nginx中部署HTTP/3的详细步骤,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价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学... 目录前提条件第一步:安装必要的依赖库第二步:获取并构建 BoringSSL第三步:获取 Nginx

MyBatis Plus实现时间字段自动填充的完整方案

《MyBatisPlus实现时间字段自动填充的完整方案》在日常开发中,我们经常需要记录数据的创建时间和更新时间,传统的做法是在每次插入或更新操作时手动设置这些时间字段,这种方式不仅繁琐,还容易遗漏,... 目录前言解决目标技术栈实现步骤1. 实体类注解配置2. 创建元数据处理器3. 服务层代码优化填充机制详

Python实现Excel批量样式修改器(附完整代码)

《Python实现Excel批量样式修改器(附完整代码)》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python实现一个Excel批量样式修改器,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一... 目录前言功能特性核心功能界面特性系统要求安装说明使用指南基本操作流程高级功能技术实现核心技术栈关键函

Java实现字节字符转bcd编码

《Java实现字节字符转bcd编码》BCD是一种将十进制数字编码为二进制的表示方式,常用于数字显示和存储,本文将介绍如何在Java中实现字节字符转BCD码的过程,需要的小伙伴可以了解下... 目录前言BCD码是什么Java实现字节转bcd编码方法补充总结前言BCD码(Binary-Coded Decima

SpringBoot全局域名替换的实现

《SpringBoot全局域名替换的实现》本文主要介绍了SpringBoot全局域名替换的实现,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价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录 项目结构⚙️ 配置文件application.yml️ 配置类AppProperties.Ja