OSEK/VDX操作系统功能测试研究
基于OSEK/VDX的电子节气门控制器的研究与开发
经 济性 , 少排 放 , 减 同时 , 系统 响应迅 速 , 可获得 满意
的操 控性 能 。OS K/ X 规 范 是 欧洲 汽 车工 业 界 E VD
a 正 常模式 。电子节 气 门控制 单元 上 电后进 入 . 该控 制模 式 , 如果 控 制 单元 没 有 出现 问题 电子 节气
0 引 言
电子节气 门是发 动机节气 门控 制 由机械 式 向电 子 式转变 的新 一 代 产 品。采 用 电 子 节 气 门控 制 系 统, 使节气 门开度得 到精 确控 制 , 不但 可 以提 高燃 油
汽车改 造 的基 础 上 进 行 的 。 由于 猎 豹 6 7 L系 列 40
车型不具 备 牵引 力 控 制及 巡 航 控 制 功 能 , 因此 本 电 子 节气 门 的研究 没有 考虑 这 2种功 能 。本 电子 节气
元, 电控单元 同时接受 其 它系统 的控 制数 据 , 进行 运 算 处 理后 输 出 P WM 驱动 信 号 给 电机 , 制 电机 的 控
输 出力 矩 。电机 带动 节气 门克 服 回位 弹簧 力转 动到 相 应 的开 度 。P WM 驱动 信号 占空 比与 电机输 出力 矩 成正 比。 电机 的输 出力 矩 与 回位 弹簧 力 矩 平 衡 时, 节气 门开 度保 持 不 变 ; 占空 比增 大时 , 电机 驱 动 力矩 大于 回位 弹 簧 阻力 矩 , 气 门开 度增 加 ; 之 , 节 反 电子 节气 门开度 减小 。与节气 门轴相 连 的开度 传感 器 将节气 门开度 信 号 反馈 给 电控 单 元 , 成 闭环 位 构
维普资讯
基于 O E / DX的电子 节气 门控制器的 SKV 研 究与开发
AlphaOSEK_一个基于OSEK_VDX标准实现的嵌入式实时操作系统
!$!
中断管理
分为两类: 类 型 1, 不 ,-./0 ()*+ 将 中 断 服 务 程 序 ( A)& ) 使用操作系统服务例程的 A)& 。 处理器从被中断的 A)& 结束后, 指令处继续执行, 即中断对任务管理没有影响。这种 A)& 的系 统开销最小。类型 ! , 操作系统提供 A)& 处理框架, 为其提供运 行环境。系统初始化时, 将处理程序注册到相应中断。 象 其 它 许 多 &’() 一 样 , ,-./0 ()*+ 不 允 许 类 型 ! A)& 执行中进入调度内核。即使在中断处理程序中激活了某任务, 也要处理完所有发生的中断, 再去调度该任务。操作系统禁止 该类型 A)& 结束 在类型 1 A)& 中调用系统服务例程的原因是, 计算机工程与应用 !""#$#% 11B
!"#$% &’(): 一个基于 &’() * +,标准实现的嵌入式实时操作系统
! 王保进 &, &
李明树 !
王志刚 &
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( 解放军信息工程大学, 郑州 LM"""! ) ( 中国科学院软件研究所, 北京 &"""N" )
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摘
要
非抢占的, 重调度只发生在非抢占任务重调度点。如果任务具 有比某组中最高优先级任务还高的优先级时, 该组中的任务是 可抢占的。 ,-./0 ()*+ 使用内部资源定义任务组。 ( 混合抢占调度 ;) 抢占任务和非抢占任务共存于一个系统时, 使用“ 混合抢 占” 调度策略。 在这种情况下, 调度策略依赖于正在运行任务的 抢占特性。 如果运行任务是非抢占的, 则执行非抢占调度; 如果 运行任务是抢占的, 则执行抢占调度策略。 只在下述情况时, 完 全抢占系统中定义非抢占任务才有意义: 任务执行时间和切换 时间接近; 节约使用内存; 任务不允许被抢占。 一般应用很少包含具有长执行时间的并行任务, 但可能包 含大量具有预定义较短执行时间的任务。对前者来说, 完全抢 占的操作系统是合适的。 而对于后者, 非抢占的调度会更有效。 为了实现性能和效率的折衷, 可以使用混合抢占调度策略。 软件开发者或系统集成人员, 通过配置任务优先级和抢占 基本的 属性, 来定义任务执行顺序。 ,-./0 ()*+ 的任务类型( 或扩展的) 独立于调度类型( 可抢占的或非抢占的) 。
基于OSEK_VDX标准的操作系统设计与实现
万方数据
航空计算技术
第41卷
第2期
1.2.2报警机制 报警是OSEK/VDX OS标准特有的数据结构[2】, 用于定时事件进行处理。其对象结构包括:剩余时间、 启动状态、报警周期、报警服务例程以及对象间的链接 指针。 xOSEK中报警对象从属于系统定时器,通过差分 时间链的方式组织,如图6所示。报警的实现原理为: 利用时钟中断定时检查报警对象是否超时,若超时则 调用其服务例程(图5)。xOSEK中报警对象的使用实 例为任务时间片调度管理和紧急任务的处理(图3)。
图3紧急任务处理流程
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图4任务调度程序流程图
图5时钟中断例程流程图
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Alarm对象序列(差分时间链)
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图6系统定时器结构图
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xOSEK的设计与实现
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绪最久未被调度的任务;否则表示该优先级下最近被 抢占的任务。
图2就绪任务表TBL
OSEK_VDX标准的车载嵌入式操作系统内核的结构与设计方法
50
计算机应用与软件
2009年
干个由可以导致等待状态的系统调用分隔开的代码段 。为了更 加灵活地配置操作系统调度 , OSEK标准根据应用系统中每个 优先级可能有的任务个数以及该系统需要的是基本任务还是扩 展任务 ,而将应用系统划分为不同的类型 ,定义了四种一致类 : BCC1、BCC2、ECC1和 ECC2。其中 :
Abstract OSEK /VDX standard is w idely used in automotive electronics area, the standard only defines the system behaviours and corre2 sponding function interfaces of OSEK operation system , but the specific imp lementation of OSEK operation system is not addressed, so it has the significance to research the structure and design method ofem based on OSEK standard. In this paper we elab2 orately analyzed OSEK operation system standard, and then introduced the structure of OSEKernel based on it which is the kernel of on2board embedded operation system. This paper also introduces the conformance class design methods of task scheduling, alarm and counter, ISR2 of ECC2 and BCC2 in OSEKernel, and the way to op tim ise task stack for lim iting RAM usage. Finally we imp lemented the p rototype of OSEKernl on x86 p latform.
OSEK规范的实时操作系统设计
O S EK规范的实时操作系统设计3■重庆邮电大学 冯辉宗 张彧 摘 要OSEK/VDX规范是一个用于汽车电子、带有接口的开放式软件规范。
本文首先介绍了OSEK标准,阐述了一种基于OSEK标准的嵌入式实时操作系统AutoOSEK的设计与实现,并对AutoOSEK的功能和性能进行了测试。
系统已在基于Motorola HCS12系列芯片和基于ARM内核的多硬件平台中实现,并在汽车电子控制系统开发中得到较好的应用。
关键词汽车电子 AutoOSEK 嵌入式实时操作系统引 言为了满足日益庞大、复杂的汽车电子控制软件的开发需要,增强应用软件的可移植性和不同厂商的控制模块间的可兼容性,1993年欧洲汽车工业界联合推出了OSEK/ VDX(Open Systems and t he Corresponding Interfaces for Automotive Electronics,汽车电子的开放式系统及接口)标准[1],简称“OSEK标准”,旨在为汽车上的分布控制单元提供一个开放结构的工业标准。
OSEK标准从实时操作系统、软件接口、通信和网络管理等方面对汽车的电子控制软件开发平台作了较为全面的定义与规定。
该规范为集中的操作系统子规范定义了一个小的、可伸缩的实时操作系统,对于存储容量有限和功能专用的嵌入式系统是非常理想的。
从具有8K B ROM到512K B ROM的微处理器上均可使用这样的嵌入式操作系统,该操作系统可管理实时任务,强化定时器功能,共享资源等[2]。
本文主要介绍了一种遵循OSEK规范自主设计开发的嵌入式实时操作系统AutoOSEK,详细讨论了该操作系统相关模块的设计思想和实现方法,然后进行了相关性能测试,并结合测试结果对其性能进行了分析。
1 AutoOSEK系统体系结构AutoOSEK在设计时,按功能需求采用模块化设计思想,并参考了μC/OS2II的设计方式,采用硬件无关部分与硬件相关部分完全独立的设计架构。
OSEK-VDX直接网络管理一致测试方法设计
OSEK/VDX鐩存帴缃戠粶绠$悊涓€鑷存祴璇曟柟娉曡璁?鎽? 瑕? 鍦ㄦ繁鍏ョ爺绌禣SEK/VDX缃戠粶绠$悊瑙勮寖鐨勫熀纭€涓婏紝鎻愬嚭涓€绉嶉拡瀵筄SEK鐩存帴缃戠粶绠$悊鐨勬祴璇曟柟娉曘€傛牴鎹甇SEK NM瑙勮寖璁捐鐩存帴缃戠粶绠$悊娴嬭瘯鏋舵瀯浠ュ強娴嬭瘯鏂规,瀹氫箟娴嬭瘯鎶ユ枃鐨勬暟鎹粨鏋勩€傛渶鍚庝互CANoe鎬荤嚎鍒嗘瀽娴嬭瘯杞欢涓哄熀纭€鎼缓娴嬭瘯骞冲彴,浠SEK鐩存帴缃戠粶绠$悊鐨勭潯鐪犺繃绋嬩负渚嬭繘琛屼竴鑷存€ф祴璇曘€傛祴璇曠粨鏋滆〃鏄庯紝璇ユ柟娉曡兘鏈夋晥鍦版娴婳SEK鐩存帴缃戠粶绠$悊鍔熻兘涓嶰SEK NM瑙勮寖鐨勪竴鑷存€с€傚叧閿瘝: OSEK/VDX缃戠粶绠$悊锛?涓€鑷存€ф祴璇曪紱 CAN鎬荤嚎锛?CANoe闅忕潃杩戝勾姹借溅浜т笟鐨勫揩閫熷彂灞曪紝鐢靛瓙浜у搧骞挎硾搴旂敤浜庢苯杞︽帶鍒讹紝濡傚彂鍔ㄦ満鎺у埗绯荤粺銆佽浆鍚戠郴缁熴€佸埗鍔ㄧ郴缁熺瓑瑁呯疆涓兘閲囩敤鐢靛瓙鎺у埗鍗曞厓ECU(Electronic Control Unit)[1]銆備竴浜涢珮妗g殑杞胯溅澶х害鏈?0涓狤CU锛孍CU涔嬮棿浼犻€掔殑淇℃伅瓒呰繃2500鏉2]銆備负浜嗕娇ECU涔嬮棿瀹炵幇淇℃伅鍏变韩锛岃癁鐢熶簡鍦ㄦ苯杞︽帶鍒剁郴缁熶腑搴旂敤鐨勪簰鑱旂綉缁滐紝鍗宠溅杞界綉缁溿€傞殢鐫€姹借溅涓數瀛愬崟鍏冪殑澧炲姞锛岀綉缁滆秺鏉ヨ秺澶嶆潅锛孍CU鍦ㄩ€氫俊鏃讹紝鍙兘鐢变簬鍏朵粬鑺傜偣鏈笂绾挎垨鍑虹幇鏁呴殰鑰岄€犳垚淇℃伅涓㈠け锛屾墍浠ラ渶瑕佷笓闂ㄧ殑缃戠粶绠$悊缁勪欢瀵硅溅杞界綉缁滆繘琛岀鐞嗭紝浠ヨ揪鍒拌溅杞界綉缁滀俊鎭紶杈撳噯纭€с€佸畨鍏ㄦ€х殑鐩殑銆? OSEK/VDX (Open Systems and the Corresponding Interfaces for Automotive Electronics/Vehicle Distributed eXecutive) 鏄娲蹭富瑕佺殑姹借溅鍘傚晢鍜岀爺绌舵満鏋勮仈鍚堟彁鍑虹殑涓€绉嶅熀浜庢苯杞︾數瀛愬紑鏀惧紡绯荤粺鍙婂叾鎺ュ彛鐨勮蒋浠舵爣鍑嗐€傞壌浜庢苯杞︾綉缁滅殑瀹夊叏鎬у拰鍙潬鎬э紝OSEK/VDX涓殑缃戠粶绠$悊NM(Network Management)瑙勮寖鎻愪緵浜嗘爣鍑嗙殑绠$悊绛栫暐锛岄€氳繃鎺ュ彛鍜屾湇鍔℃潵瀹炵幇姹借溅缃戠粶涓璄CU鑺傜偣鐨勭洃鎺у拰绠$悊[3]銆侽SEK/VDX瑙勮寖瀵圭綉缁滅鐞嗘彁鍑虹洿鎺ョ綉缁滅鐞嗗拰闂存帴缃戠粶绠$悊涓ょ瀹炵幇鏈哄埗銆? OSEK/VDX瑙勮寖鏄€氳繃鑷劧璇█鍜屽浘琛ㄥ舰寮忚繘琛屾弿杩扮殑锛岀▼搴忓紑鍙戜汉鍛樺湪鏍规嵁瑙勮寖缂栧啓搴旂敤绋嬪簭鏃讹紝鍙兘鍥犱负瀵硅鑼冪殑涓嶅悓鐞嗚В銆佺紪鍐欎唬鐮佹椂鐨勫け璇瓑鍘熷洜锛屽鑷村簲鐢ㄧ▼搴忎笌瑙勮寖鐨勪笉涓€鑷淬€傚浜庡畨鍏ㄦ€ф湁鏋侀珮瑕佹眰鐨勬苯杞︾數瀛愮郴缁熻€岃█锛岃繖绉嶇幇璞℃槸涓嶅厑璁哥殑銆傚洜姝わ紝鏈夊繀瑕侀€氳繃涓€鑷存€ф祴璇曟潵鍒ゆ柇寮€鍙戠殑搴旂敤绋嬪簭鏄惁绗﹀悎棰勫畾瑙勮寖銆傝繎骞存潵锛屽鏈晫瀵筄SEK OS锛圤SEK Operation System锛夌殑涓€鑷存€ф祴璇曟柟娉曟彁鍑轰簡涓€浜涜В鍐虫柟妗堛€。
汽车ECU操作系统标准OSEKVDX及AUTOSAR标准
汽车ECU操作系统标准OSEKVDX及AUTOSAR标准随着社会的进步和汽车工业的飞速发展,汽车在降低能耗、提高安全性和舒适度以及环保等方面的要求越来越高。
这些要求刺激了电子技术在汽车上的应用,而且比重不断增加,其结果是汽车在零部件控制技术、通信和网络方面的复杂性大大增加。
在这个强大的市场需求和激烈竞争的环境下,汽车电子的软硬件产品不断发展并出现多元化格局。
这时一些问题凸显出来,比如,由于处理器( CPU)不断升级导致不同的CPU间的软件移植滞后,由于不同实时操作系统的应用程序接口(API)不同,导致应用程序的移植性差等。
为了改变这些状况,汽车行业借鉴通信行业的做法,把汽车嵌入式系统、部件间通信、部件管理逐步规范化、标准化。
从而出现了车规级操作系统及标准。
当前主要的汽车行业操作系统有:ECU/TCU等底层控制单元:基于AUTOSAR OSEK/VDX的rtos;仪表等需要简单界面的人机交互单元:QNX,AGL导航中控等强人机交互单元:Windows CE、Android当然,还有其他一些大厂自行开发的操作系统,而且上述的各类系统也是在相互渗透的,比如早期的导航不少也是用的QNX。
本文只讲述OSEK/VDX标准的实时操作系统。
OSEK/VDX标准1993年德国汽车工业界提出了OSEK(德文:Offene Systeme and deren Schnittstellen fur dieElektronik im Kraftfahr-zeug)体系,其含义是汽车电子开放式系统及其接口。
这个体系的最早倡导者有:宝马、博世、戴姆勒克莱斯勒、欧宝、西门子、大众和卡尔斯鲁厄大学的工业信息技术研究所。
法国的汽车制造商标致和雷诺于1994年加人了OSEK体系,并将法国汽车工业使用的汽车分布式运行系统(Vehicle Distributed eX-ecutivr, V DX)也纳人这一体系,VDX的作用与OSEK 相似。
OSEK/VDX实时操作系统的研究与应用
成 功 应 用 的 实 例 , 些 应 用 的实 践 是 该 内核 实 用性 和可 靠 这 性 的最 好 依 据 。
实 时操 作 系 统 、 软件 接 口、 信 和 网 络 管 理 等 方 面 对 汽 车 通 的 电子 控 制 软件 开 发 平 台作 较 为 全 面 的 定 义 与 规 定 。而 VDX则 是 汽 车分 布 式 执 行 标 准 ( e i edsr u e x c — vhc i i tde eu l tb t e , 者最 初 是 由法 国 独 自发 起 的 , 来 加 入 OS K 团 i )后 v 后 E 体 。两 者 的名 字 都 反 映 出 OS EK/ VDX 的 目 的是 为 汽 车
引 言
为 满 足 日益 庞 大 复 杂 的 汽 车 电 子 控 制 软 件 的 开 发 需 要 ,9 3年 欧 洲 汽 车 工 业 界 联 合 推 出 了 OS K/ 19 E VDX 标
植 性 、 扩 展 性 3个 特 点 。本 文 就 是 根 据 这 3个 特 点来 构 可 造 一 个 符 合 CAN 网络 通 信 的操 作 系统 。 “/ c os—I 是 一 个 著 名 的源 代码 公 开 的 内核 , 的 主 I 它
R s a c n p l a in o E / X R O e e r ha d A pi t f o c OS K VD T S
C e io i, u nW ej h n X a xa Y a nu
符合OSEK/VDX规范的操作系统逻辑仿真研究
测 逻辑错误 。通 过测试 , 证 明 了基 于规 则的动 态逻辑检 测相 对于传 统静 态分 析的优 越性 。为 结合标 定技 术 实现
系统 逻 辑 监 控 提 供 了基 础 。
关键 词 :O S E K;汽 车电子 ;操作 系统 ;逻辑 ; 仿 真
中图分 类号 :T P 3 1 1 . 5 6
Ke y wor d s: OS EK; a u t o mo t i v e e l e c t r o n i c;o p e r a t i n g s y s t e m ;l o g i c;s i mu l a t i o n
态 。在这期间任务 A的事件得 到设置 , A得 到 C P U运行 权 , A
0 引言
在带有多任务支持的操作 系统 之上进行应用开发 , 其难点
进入运行态 。
在于如何进行任务划分 、 协作 , 这属 于多任务设计 的范畴 。但
在设计之后 , 快速进行验 证和调试 , 以及 时发现操作 系统多 任
访问资 源x
~ 、 ’ ’
》
死 锁
务 间的逻辑错误成为 了大部 分应用 开发的难点 。由于操作 系 统 的多任务特性 , 造成 了问题跟踪定 位的 困难 , 而单 步调试也 不完全适用于嵌入式操作系统的调试 工作 , 特别是引入了时间 中断后 , 调试工作难度进一步增加 。在各式各样运行时错 误当 中, 根 据笔 者经验 , 有相 当大一部分 是逻辑错误 造成 。所谓 的
文献标 志码 :A
文 章编号 :1 0 0 1 — 3 6 9 5 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 2 7 2 2 - 0 4
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 3 6 9 5 . 2 0 1 3 . 0 9 . 41 0
OSEKVDX操作系统的研究与应用
OSEKVDX操作系统的研究与应用OSEK(Operating System Embedded Kernel)是一种面向嵌入式系统的实时操作系统(RTOS),其主要特点是轻量级、可裁剪和可移植。
OSEK操作系统提供了很多API(应用编程接口)和服务,使得开发者能够更加方便地编写嵌入式系统的应用程序。
对于开发者而言,OSEKVDX操作系统的研究与应用具有很多优点和应用场景。
首先,OSEKVDX操作系统具有卓越的实时性能。
实时性是嵌入式系统最重要的需求之一,特别是对于需要高精度和快速响应的嵌入式应用。
OSEKVDX操作系统提供了可预测和可控制的任务调度算法和实时机制,能够确保任务的按时执行和满足严格的时间限制。
这对于需要高实时性的应用,如航空航天、汽车电子以及工业自动化等领域是非常重要的。
其次,OSEKVDX操作系统具有良好的可移植性和可裁剪性。
嵌入式系统开发领域涉及到众多的硬件平台和开发工具,因此操作系统的可移植性非常重要。
OSEKVDX操作系统定义了一套标准的API和接口规范,使得开发者可以在不同的硬件平台上使用同一套代码进行开发和测试。
此外,OSEKVDX操作系统提供了可裁剪的特性,即根据实际需求选择需要的功能和模块,减少了系统的尺寸和复杂性,提高了系统的灵活性和可维护性。
此外,OSEKVDX操作系统还提供了一些高级功能和服务,如任务管理、资源管理、消息队列、定时器和中断服务等。
任务管理功能使得开发者能够方便地创建和调度任务,并设置任务的优先级和时间片。
资源管理功能提供了对共享资源的控制和保护机制,确保任务能够安全地访问共享资源。
消息队列和定时器提供了可靠的通信和事件触发机制,使得任务能够根据需要进行同步和异步的通信和处理。
中断服务提供了对硬件中断的快速响应和处理能力,保证了系统的稳定性和可靠性。
最后,OSEKVDX操作系统具有广泛的应用场景。
嵌入式系统在现代社会中已经无处不在,从智能手机到电视、汽车、工业设备等等,都离不开嵌入式系统的支持。
基于OSEK/VDXNM的汽车舒适性控制系统网络管理的研究
关键 词 : 网络管 理 ; OS E K / V DX; 网络 监控 ; 生命 周 期管理 A Re s e a r c h o n t h e Ne t wo r k Ma n a g e me n t f o r Ve h i c l e Co mf o r t Co n t r o l S y s t e m Ba s e d o n OS EK/VDX NM
Ke y wo r ds:ne t wo r k m an a ge me nt ;O SEK/VD X ;ne t wo r k mo ni t o r i ng;l i f e t i me ma n ag e me nt
月 U吾
1 O S E K / V D X 网络 管 理
E C U之 间通信 的安全 性 与 可 靠 性 J , 它 是 描 述 节 点 相关 ( 本地 ) 和 网络 相关 ( 全局 ) 的管理 方 法 , 可 提供 如下 服务 : E C U设 备初 始化 ; 网络启 动 ; 网络 配置 ; 不 同节点监 控 机制 的管 理 ; 网络 与 节 点 运 行 状 态 的检
Байду номын сангаас
[ A b s t r a c t ] A c c o r d i n g t o t h e d e s i g n r e q u i r e me n t s o f v e h i c l e c o m f o r t c o n t r o l s y s t e m n e t w o r k ,a n d w i t h r e f e r -
e n c e t o t h e i n d i r e c t ne t wo r k ma n a g e me n t s p e c i ic f a t i o n s i n OS EK/VDX NM . a CAN b us n e t wo r k ma n a g e me n t s c h e me f o r v e h i c l e c o mf o r t c o n t r o l s y s t e m i S p r o p o s e d t o f u l f i l l t h e ne t wo r k. no d e r e a 1 . t i me mo h i t o r i ng a nd n e t wo r k l i . f e t i me ma n a g e me n t .Th i s n e t wo r k ma na g e me n t s c h e me i s v e r i ie f d b y h a r d wa r e — i n. 1 o o p t e s t wi t h CANo e a n d t h e n a p . p l i e d t o t he c o mf o r t e o n t r o l n e t wo r k ba s e d o n c e n t r a l i z e d b o d y c o n t r o l mo d u l e .Th e t e s t r e s u l t s s h o W t ha t t h e s c h e me p r o p o s e d we l l r e a l i z e t he n e t wo r k ma na g e me n t f u n c t i o n o f v e h i c l e c o mf o r t c o n t r o l s y s t e m.
OSEKVDX操作系统的研究与应用
OSEK/VDX操作系统的研究与应用摘要自从在发动机的电子控制模块中嵌入第一台微处理器以来,汽车中嵌入微处理器的数量迅速增多。
目前,某些汽车已使用了70多个微处理器,汽车电子软件系统越来越复杂,使得软件工程师需花费大量的时间和精力来开发和调试软件系统,进而导致了汽车电子软件的重复开发、软件工程师效率低下等问题。
为了解决这些问题,欧洲几家主要汽车制造商在适用于汽车且可通用于其他领域的嵌入式分布式操作系统的规范化方面进行合作,制定了OSEK/VDX标准。
该标准定义了嵌入式操作系统、网络通信和网络管理等方面的标准接口,这使得汽车电子软件的可重用性、可兼容性提高,避免了重复开发,提高了开发效率。
因此,研究OSEK/VDX标准具有重要意义。
近几年,国内也兴起了对OSEK/VDX标准的研究。
本文首先根据OSEK/VDX操作系统标准,研究了操作系统的运行机制,对其体系结构、任务管理、事件机制、资源管理、中断机制、报警机制等进行了全面的分析。
基于对运行机制的分析,设计和实现了OSEK/VDX操作系统中任务管理、事件机制、资源管理、中断机制和报警机制等模块的关键数据结构和系统调用。
接着研究了OSEK/VDX操作系统的优化技术:针对每个优先级只有单个任务的任务管理设计了一个就绪表,使得查询最高优先级的就绪任务变为常数时间;针对任务终止时不必保存任务的上下文环境,提供了两种任务切换策略——一般任务切换和任务终止后的任务切换;针对OSEK/VDX标准的等待事件系统调用只能等待单个事件,提供了同时等待多个事件的系统调用;针对默认情况下,中断发生在任务的栈上,每个任务都必须预留支持中断嵌套的内存空间,提供了单独中断栈以减少整个系统对内存的需求。
最后,研究了OSEK操作系统的移植,根据在80X86上的实现,设计了测试程序,验证了设计和实现的正确性,并给出了在80X86平台上的空间性能和时间性能指标。
关键词:嵌入式操作系统;OSEK/VDX;汽车电子目录第一章绪论 (4)1.1课题来源 (4)1.2研究的目的和意义 (4)1.3国内外研究现状 (5)1.4 OSEK标准简介 (6)1.4.1 OSEK OS标准简介 (6)1.4.2 OSEK COM标准简介 (7)1.4.3 OSEK NM标准简介 (7)1.4.4 OSEK OIL标准简介 (7)1.5主要研究内容及组织结构 (7)2.1 OSEK操作系统的体系结构 (8)2.1.1 OSEK操作系统的处理级别 (8)2.1.2 OSEK操作系统的符合类 (8)2.2任务管理 (8)2.2.1任务状态转换模型 (9)2.2.2任务的激活和终止 (9)2.2.3任务的优先级 (9)2.2.4调度策略 (10)2.3事件机制 (10)2.4资源管理 (10)2.5中断机制 (11)2.6调度点分析 (11)2.7报警机制 (11)2.8错误处理 (11)2.9本章小结 (12)第三章KOSE操作系统的设计与实现 (14)3.1 OSEK操作系统的总体设计 (14)3.2任务管理 (14)3.2.1任务控制块TCB (14)3.2.2就绪队列 (15)3.2.3内部资源的获得与释放 (15)3.2.4任务级的任务切换 (16)3.2.5任务调度 (16)3.2.6任务的激活 (17)3.2.7任务的终止 (19)3.2.8空闲任务 (20)3.3事件机制 (20)3.4资源管理 (22)3.5中断机制 (24)3.6报警机制 (24)3.7本章小结 (26)第四章OSEK操作系统优化技术研究 (28)4.1任务切换的优化 (28)4.2事件机制的增强功能 (28)4.3中断的优化 (29)4.4本章小结 (30)第五章OSEK操作系统的移植和测试 (32)5.1开发环境 (32)5.2 OSEK操作系统的移植 (32)5.3功能测试 (32)5.3.1测试用例1 (32)5.3.2测试用例2 (36)5.4 OSEK操作系统的性能 (38)5.4.1空间性能测试 (38)5.4.2时间性能评估 (39)5.5本章小结 (41)结论与展望 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
VDX标准的嵌入式实时操作系统的研究与实现的开题报告
基于OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统的研究与实现的开题报告一、研究背景嵌入式实时操作系统是嵌入式系统中的一个重要组成部分,它的作用是为嵌入式系统提供处理器、内存、外设等运行时资源的统一管理和调度。
嵌入式实时操作系统还能提供许多高级服务,例如任务调度、消息机制、定时器、内存管理、文件系统等。
OSEK/VDX标准是一种针对嵌入式实时操作系统的国际标准,它的出现大大推动了嵌入式实时操作系统的发展。
本文将基于OSEK/VDX标准,研究和实现一个嵌入式实时操作系统,以提高嵌入式系统的可靠性、可维护性和可扩展性。
二、研究内容本文研究的内容主要包括以下几个方面:1. OSEK/VDX标准的概述和分析。
了解OSEK/VDX标准的发展历程、架构、任务管理、消息机制、定时器、内存管理等关键技术,分析其优缺点。
2. 基于OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统设计。
在分析OSEK/VDX标准的基础上,设计和实现一个符合标准要求的嵌入式实时操作系统,包括任务调度器、消息机制、定时器、内存管理、文件系统等。
3. 实验验证和性能测试。
通过一系列测试用例对设计的嵌入式实时操作系统进行验证和性能测试,包括任务切换时间、消息传递时间、内存使用情况等指标。
三、研究意义实现一个符合OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统具有重要的实际意义。
首先,它能够提高嵌入式系统的可靠性和可维护性,使系统更加稳定可靠。
其次,基于标准的操作系统可以极大地提高嵌入式系统的可扩展性,使系统更加具有灵活性和通用性。
最后,研究和实现基于OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统,对推进中国嵌入式系统产业的发展具有积极促进作用。
四、研究方法本文研究将采用以下方法:1. 文献查阅方法。
阅读相关的文献和标准规范,深入了解嵌入式实时操作系统和OSEK/VDX标准的发展历程、技术特点和实现方法。
2. 系统分析方法。
分析嵌入式实时操作系统的架构、任务管理、消息机制、定时器、内存管理等关键技术,深入掌握操作系统的实现原理和设计方法。
VDX规范的车载嵌入式操作系统IAMT-OSEK研究的开题报告
基于OSEK/VDX规范的车载嵌入式操作系统IAMT-OSEK研究的开题报告一、选题意义随着汽车电子化程度不断提高,车载嵌入式系统在汽车中的地位变得越来越关键。
而一个优秀的汽车嵌入式系统,需要有一个高效稳定的操作系统来支持其运行,因此研究车载嵌入式操作系统显得尤为重要。
不同于通用计算机操作系统,车载嵌入式操作系统需要具有实时性、可靠性和效率高等特点。
而OSEK/VDX规范是针对汽车领域而设计的开放标准,它规定了汽车嵌入式系统的软件和硬件架构,并定义了一套常见的汽车应用接口,保证了多种汽车嵌入式设备之间的互操作性。
因此,将车载嵌入式操作系统与OSEK/VDX规范相结合,能够有效地提高嵌入式系统的可靠性和实时性,从而保障汽车的行驶安全。
本研究将以IAMT-OSEK为例进行研究,通过对其架构、功能、接口等方面的分析,探索其适用性及优化方向,为汽车嵌入式操作系统的研究提供参考。
二、研究内容1. OSEK/VDX规范简介介绍OSEK/VDX规范的历史、特点、标准、应用等方面的内容,分析其在汽车嵌入式领域的地位和作用。
2. IAMT-OSEK系统架构分析IAMT-OSEK系统的体系结构,包括软硬件架构和操作系统内部的组件,介绍其实现方式和工作原理。
3. IAMT-OSEK操作系统的功能及接口描述IAMT-OSEK操作系统的基本功能和提供的接口,包括任务管理、中断处理、内存管理、通信管理等方面。
4. IAMT-OSEK操作系统的优化从实时性、可靠性和效率等方面入手,探讨IAMT-OSEK操作系统的优化方向,提出优化的建议和方法。
三、研究计划1. 第一阶段(两周):对OSEK/VDX规范进行深入研究,了解IAMT-OSEK操作系统的基本概念和技术要点。
2. 第二阶段(三周):搭建IAMT-OSEK操作系统的开发环境,学习其操作系统内部组件的实现方式,掌握其基本功能和接口。
3. 第三阶段(四周):在已有的基础上,深入探讨IAMT-OSEK操作系统的实时性、可靠性和效率等方面,提出优化方案。
OSEK OIL配置器研究与应用的开题报告
OSEK OIL配置器研究与应用的开题报告
一、选题背景及目的
随着汽车电子化的不断发展及对汽车柔性配置性能的需求,汽车操
作系统的应用范围日益扩大。
而OSEK(OSEK/VDX)是一种实时操作系统,逐渐成为汽车电子领域中的主流操作系统。
OSEK Oil是OSEK操作系统
中的一个配置工具,可以自动生成汽车电子控制单元(ECU)软件的C代码和Makefile文件,可用于配置ECU软件中的任务、资源和其他参数。
本研究的目的是深入研究OSEK Oil的配置方法及其应用,掌握其原理和使用技巧,提高汽车电子领域的工作效率。
二、研究内容
1. OSEK操作系统的特点和应用范围的介绍;
2. OSEK Oil工具的原理和使用方法;
3. OSEK Oil配置器在ECU软件中的应用;
4. OSEK Oil配置器在实际项目中的应用案例;
5. OSEK Oil工具的优缺点及未来发展方向。
三、研究方法
本研究将采用文献资料调查法和实验研究法相结合。
首先进行文献
综述,收集和分析OSEK操作系统和OSEK Oil工具的相关文献资料,进
一步掌握其特点和应用范围,并了解其发展历程。
其次,进行实验研究,通过实际配置ECU软件中的任务、资源和其他参数,掌握OSEK Oil工具的原理和使用技巧。
四、预期成果
经过此次研究,预计可以深入了解OSEK Oil的配置方法及其应用,掌握其原理和使用技巧,能够在实际项目中运用。
同时,可以依据本研
究的结果,进一步探讨OSEK Oil工具的优缺点和未来发展方向,为汽车电子领域的发展提供参考。
VDX标准的嵌入式操作系统一致性没谱测试研究的开题报告
基于OSEK/VDX标准的嵌入式操作系统一致性没谱测试研究的开题报告一、研究背景在嵌入式系统领域,操作系统是保证系统可靠性和稳定性的一项重要技术手段。
而嵌入式操作系统的一致性测试则是其中的关键问题之一。
目前市场上常用的嵌入式操作系统标准有多种,其中基于OSEK/VDX标准的嵌入式操作系统应用较为广泛。
但是,由于操作系统的复杂性和多变性,很难确保不同厂家开发的基于同一标准的操作系统之间具有效果一致性。
此外,实验室的嵌入式系统项目中也涉及到了基于OSEK/VDX标准的嵌入式操作系统设计和开发问题,因此对该问题进行深入研究具有重要意义。
二、研究内容和目标本研究主要是基于OSEK/VDX标准的嵌入式操作系统一致性测试问题进行研究,主要研究目标包括:1. 对于不同厂家开发的基于OSEK/VDX标准的嵌入式操作系统进行评估,并分析它们之间的差异。
2. 设计一套完整的测试环境和测试方案,对比不同操作系统在不同环境下的表现,并分析测试结果。
3. 基于测试结果对不同操作系统的优缺点进行分析,提出改进建议,为实验室后续的相关项目提供参考。
三、研究方法和步骤本研究采用实验方法进行研究,按照以下步骤展开:1. 对市场上常用的基于OSEK/VDX标准的嵌入式操作系统进行调研,收集各种资料和文献资料。
并以某一实验项目中已采用的嵌入式操作系统为基础,选取其他厂商提供的同样基于OSEK/VDX标准的嵌入式操作系统进行评估和测试。
2. 设计一套完整的测试环境(包括硬件平台、测试软件环境等)以及相关测试方案,并在模拟真实场景下开展测试。
测试方案应考虑如下参数:操作系统处理速度、内存使用效率、中断、任务响应时间、消息队列的使用便捷性等。
3. 通过对比各项指标,分析不同操作系统之间的差异,根据测试结果评估各操作系统的优劣,并提出改进方案和建议。
4. 结合实验室嵌入式项目的实际需求,对测试结果进行分析和总结,为实验室嵌入式项目提供参考。
VDX标准的构件化嵌入式操作系统的研究与设计的开题报告
基于OSEK/VDX标准的构件化嵌入式操作系统的研究与设计的开题报告一、研究的背景和意义随着嵌入式系统应用的不断扩展和普及,传统的单片机或裸机编程方式已经不能满足实际需求,面向对象的嵌入式操作系统被广泛采用。
目前,市场上主要的嵌入式操作系统有Linux, RT-Thread, FreeRTOS, MQX, µC/OS-II等,但这些操作系统大多体积庞大、功能繁多,不适合于部分简单的嵌入式系统应用。
因此,基于OSEK/VDX标准的构件化嵌入式操作系统受到了越来越多的关注。
OSEK/VDX是由汽车工业中多个欧洲领先的汽车厂商和供应商共同开发的标准化的嵌入式操作系统标准。
它主要针对汽车电子控制单元,实现系统构件化,提升了嵌入式系统的可扩展性和可重用性。
本课题将针对OSEK/VDX标准设计并实现一个轻量级的构件化嵌入式操作系统,使其具有更好的可定制性、灵活性和可维护性,对于嵌入式系统的开发和应用具有极为重要的现实意义和研究价值。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1) 了解OSEK/VDX标准的体系结构和模块功能,设计嵌入式操作系统的原型框架。
(2) 根据针对具体嵌入式系统的需求,将操作系统分为不同的构件,实现可插拔的构件化设计。
(3) 实现OSEK/VDX标准规范的操作系统内核,包括任务管理、资源管理、事件管理、定时器管理、中断处理等基本模块。
(4) 基于硬件平台开发板,进行操作系统的移植和测试,验证操作系统的性能和稳定性。
2. 研究方法(1) 文献调研和分析,了解已有操作系统的设计和实现方法。
(2) 分析OSEK/VDX标准的架构和模块设计,进行操作系统的原型设计。
(3) 使用C/C++语言实现操作系统内核的各个模块,并进行代码调试和测试。
(4) 在硬件平台开发板上进行操作系统的移植和测试,验证操作系统的可行性和稳定性。
三、预期目标和创新性1. 预期目标(1) 基于OSEK/VDX标准设计出一个轻量级的构件化嵌入式操作系统。
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产 品的质量 。现代汽车越来越 多采 用 电子控制部件 ,从而需
要操作系统进行统一 的协调管理 。 笔者基于 F esae recl 公司 的
MC S 8 Z 0 芯 片 开 发 了符 合 国 际广 泛 使 用 的 OS K V 90D 6 E / DX
o  ̄o h wst a h r la yu igt i to so l wo tid fta eta i o l e od u mes o h ttewo ko db sn hsme di nyt — r so tnt dt na t h h h ih r i m h .
范 中 接 口的 功 能 定 义 即可 认 为 该 操 作 系 统 符 合 O E / DX S KV
标准。但 实践过程 中发现该 方法存在 以下 5点不足 : () 1测试路 径不完全。在用 AP I系统调度函数 S hd l c e ue 进行 任务调度和切换时 ,如果执行该 调度接 1 3的任 务 占有非 内部资源 ,则该调度过程应该返 回 E R S UR E错误 ,但 — EO C
面 向符合 类的流框图测试方法 。通过评估接 口重要度 ,准确判 断接 1的各种调用组合方式 ,提高测试覆 盖率 ,实现 测试代 码的复用 ,其测 3
试工作量 比原 方法减少三分之一 。
关健词 :功能测试 ;流框 图;符合类 ;最重 要测试 ;测试覆盖率 ;分类树
Re e r h 0 n to e t0 S s a c n Fu c i n T s fO EK / VDX e a i g S s e Op r tn y t m
[ src]I re vro esotg s u ha eic mpeetsrue n ihrd n a c a io a p rt gss m s b s g Ab ta t nod roo ec met h r e c sh o lt eto ts dhg eu d nyi t dt n l ea n yt t t yui t h a s t n a nr i o i e e n
都有 一组 A I P 服务接 1 3,功能测 试的主要过程是对各个模块
的 AP 接 口在各种情况 下进行 调用 ,最后将 系统调用的返回 I
值 与 预 期 值 进 行 比 较 ,确 定 该 A I 务 是 否 符 合 功 能 要 求 。 P服
规范 的 F S K实时操作 系统,并对该 系统进行了测试。 DO E OS K V E / DX 操作 系统 的功能测试 是在各 种情况 下调 用 系统服务程序进行 的。文献【] 出了嵌入式软件覆盖测试 的 1给 方法 ,实现软件的 自动化裁剪 。文献[】 2在保证一致性 的基础
1 概 述
测试是软件开 发过程 中至关重要的组成部分 ,几乎贯穿
报警 和回调处理等其他 系统服务功能。 为 方便测试 , 将基本符合类中的系统服务分为任务管理、
软件开发 的整 个生命 周期。测试理论的完备性和测试方法 的
有效性是测试 能否成功的重要条件 。测试效果直接影 响软件
中断处理 、资源管理、警报、系统执行控制和 回调处理 6个
MA a LU Xio mi T h . a g , H N o , U R i B o , O a . n , U S i in S E Ha QI u 1
( . c o l f o ue c n e F d nUn v ri , h n h i 0 4 3 C ia 2 Iot n rsrcu eS f r o, t . h n h i 0 2 3 C ia 1 S h o o mp t S i c , u a ie s y S a g a 2 0 3 , h n ; .s f I f t tr o waeC .L d , a g a 2 0 3 , hn ) C r e t a u t S
因还处在 发展 阶段 ,存在测试路径覆盖不全、冗余性高及缺 乏对 符合 类 的针对 性等 不足之 处 ,无法 全面检 测 系统 的功 能 。为此 ,本文设计 了基于 流框图的测试分析方法 ,以更加
合的方式设计测试路径 ,每一种组合路径 都以序号标注 。功
能测 试采 用黑盒测试方法 ,只要外在行为 上符 合操 作系统规
快速有效地测试操作 系统的各种 功能 。
2 F OS K 筒介 D E
F S K基于 OS K V DO E E / DX 规范标准 ,分别实现了 4个
符合类 :基 本符合类 B C1 C 2和扩展符合类 E C1 j C 、B C C 、 E C2 C 。基本符合类有就绪 、运行和挂起 3 种状态 。扩 展符合 类还 有等待状态。每种任务都可 以是可抢 占任务 或非抢 占任 务 。但是 ,在 B C C 1和 E C1中,每个优先级只对应一个任 C 务 ;在 B C C 2和 E C C 2中,一个优先级可通过链接 的方式对
3 传统测试理论方法
目前 , 功能测试的主要参考资料是 OS K V E / DX公布的官 方测 试 理 论 和 方法 规 范 。该 标 准 定义 的 功 能 测 试 由 上 述 模 J 块执行 ,采用图 1所示 的分类测 试树 的测 试方法 ,以属性组
上利 用分 类树 的方法生成用例 ,但实现起来 比较复杂缓慢 。 同时,在测试 实践中发现 ,传统的官方功能测试理论和方法
t p fc n or n c l s . t lo a s s e ei p ra c a h i t r a e Th st s t o a u l ita l i d fc mb n t n f a h i tr a e y eo o f ma ec a s I s s e s s a h t m o n eof c e c . i e t t e n f me h d C f l ls l k n so o i a i s o c n e c n y o e f
第Hale Waihona Puke 3卷 8第6 期 马
保 ,罗晓敏 ,涂 时亮,等 :OS KVD 操作 系统功能测试研究 E/ X
23 6
试 的序 列 ,造成 测试 的重 叠和 冗余 。此外 ,测 试文 档 0 中 第 2 页 的测试程 序 T s S q e c 5与 第 1 6 et e un e 1 8页 的 T s e t S q e c 3 e un e1 在测试 目标 和内容 上完全一致 , 目标符合类上 在
第3 8卷 第 6期
Vl _ 8 0 3 l
计
算
机
工
程
21 0 2年 3月
M a c 01 rh 2 2
NO. 6
Co pu e m trEng n e i g i e rn
・ 开发研究 与设计技术 ・
文 编 1 0 -2( 10-2 - 3 文 标 码: 章 号: 0 - 4 2 2 6-6 - 0- 80 ) - 2 0 3 - 0 献 识 A
前者是后者 的子集 。所 以,1 5号测试程序是 多余 的。
() 利于 扩充和 更改 。在 使 用分类测 试树 表示 的情况 3不
下 ,当测试 所涉 及的变量 增加或减少时 ,不宜进行修改和扩
充 。各个系统开发商在参 照 O E / D 操作系统规范设计 S KV X 实现操作系 统时并不一定完全依照规范的标准 ,有可能针对 具体 的应 用环境对 系统的部分 接 口进行 适当的更改 ,但更改 测试分类树 中的组合序列需要 的工作量较大 。 () 4缺乏针对性 。符合类分为 4类 ,而测试分类树 中并没 有针对各符合类 的统一 的集 成测试 方法 ,需要用户在测试用 例 中提取 出来 。这不利于单独对特定的符合类进行测试 。 () 5测试标 准与操作 系统标准不 匹配 。由于 O E / D S KV X 规范及其相 关文档还在 不断完善中 ,当前的测试规范的版本 为 20 .,操作 系统 的版 本为 223 ..,2个公布版本没有很好地 匹配 。最明显的不一致在于操作系统标准中只定义了 2类中 断控制模式 ,而测试规范 中定义 了 3类 中断控制模式 。
测试树中并没有该项测试序列。 () 2存在 冗余性 。测试 标准 文档 中 的任 务管理 模块 的测
试含 有 4 1个序列 ,使用 1 5个测试程序进行测试 ,每个程序 测试一部分功能 。而在后期 目标序列 测试中 ,包含 了已经测
基金项 目: 核高基”重大专项 “ 时嵌 入式操作系统及开发环境” 。 实
i h a l d p o e s S t o l a s s t a e o s ov r ge b ta s e u e o i g wo k v a c d e e wh c mp o e e te c e c . e n t e c l r c s . o i t e n on y r i e her t ft t e c e a , u l o r d c sc d n r i o e r us , i h i r v st s f in y Th i
作者筒介 : 马
仇
保(97 , , 18 一) 男 硕士研 究生 , 主研方 向: 入式系 嵌
灏、
统 ;罗晓敏 ,硕士研究 生;涂时亮 ,教授 、博士 生导师 ;沈
睿 ,工程师
收稿 日期 :2 1—81 01 —2 0
Ema :120405 ua. u n - i 01200 @f n d. l d e c
t ec a sfc t n te t o , h sp p rc me p wih a fo c a t eho i h t k st e s s e s r i e i t r a e a a g t n s d v d d b h h l s i a i r e me i o h d t i a e o su t w h r t d wh c e h y t m e v c n e f c st r e d i i i e y t e l m a a