基于OSEK/VDX的嵌入式车用操作系统研究
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:394
引言
随着汽车工业的飞速发展，电子技术在汽车上的应用比重不断增加。为了满足日益复杂的汽车电子控制软件的开发需要，实现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年德国汽车工业界联合推出了“汽车电子的开放式系统及接口软件规范”，即osek(open system and the corresponding interfaces for automotive electronics)。1994年法国汽车工业界的相似规范vdx(vehicle distributed executive)和osek规范合并，从而形成osek/vdx规范体系。
此规范主要由4部分组成：操作系统规范(osekos)、通信规范(osekcom)、网络管理规范(oseknm)和osek实现语言(osekoil)。其中osekos是针对汽车应用特点而专门制定的一个小型rtos规范，着重以下几个方面：①可移植性，所有api都是标准化的并且在功能上都有明确的定义；②可扩展性，osekos旨在通用于任何类型的 ecu，因此一方面系统要高度的模块化，另一方面又要能进行灵活的配置；③汽车应用的特定需求，诸如可靠性、实用性和代价敏感性等。相应的，osekos 静态配置可以通过os2ekoil语言实现，用户在系统生成时静态制定任务的个数、需要的资源和系统服务。osekcom为通信网络中的数据交换提供了标准的接口和协议。oseknm为监视网络的流量提供了一组标准的功能函数，以保证网络的安全性和可靠性。
μc/os-ⅱ是一个著名的源代码公开的实时内核，专门为嵌入式应用设计的。它的主要性能特点如下：①源代码公开。这样很容易就能把操作系统移植到各个不同的硬件平台上；②可移植性。μc/os-ⅱ绝大部分源代码是用c语言写的，而与微处理器硬件相关的那部分是用汇编语言写的，使得μc/os-ⅱ便于移植到其他的微处理器上；③可固化。只要开发者有固化手段，μc/os-ⅱ可以嵌入到开发者的系统中；④可裁剪性(scalable)。开发者可以有选择的使用μc/os-ⅱ中应用程序需要的那些系统服务，可以减少μc/os-ⅱ所需的存储空间；⑤占先(preemp2tive)。μc/os-ⅱ完全是占先式的实时内核；⑥多任务(multi-tasking)。μc/os-ⅱ可以管理64个任务，但是目前应用程序最多有56个任务；⑦可确定性 (affirmable)。μc/os-ⅱ系统服务的执行时间不依赖于应用程序任务的多少；⑧实用性和可靠性。许多的行业都有成功应用该实时内核的实例，这些应用的实践是该内核实用性和可靠性的最好证据。
osekos结构特点及运行机制
osekos的结构特点
(1)高实时性。由于在汽车控制领域，如果出现丝毫的差错会导致危及生命安全的严重后果，因此要求具有高度的实时性。osekos所有的系统对象由用户在建立时静态创建，避免了动态创建时的时间消耗，增强了其实时性。而且通过占先式的调度策略和警报机制也能满足实时性需求；
(2)标准化应用接口。其制定了标准的应用程序编程接口，这样可以屏蔽底层硬件结构的不同而提供一个一致的开发环境。并且用户只需修改oil配置文件中与硬件相关的部分，可以方便地在不同的ecu上进行移植；
(3)可裁剪性。其具有高度模块化和可灵活配置的特性，用oil语言进行裁剪，可以在很少的硬件资源环境下运行。
osekos运行机制分析
任务管理
osek规范将任务分为基本任务和扩展任务。基本任务具有3种状态：运行状态、就绪状态和挂起状态。扩展任务多了一个等待状态。此外基本任务只在开始和结束时才有同步点，所以其需要的资源少，而扩展任务可以对应不同的时间，在运行中可能有多个同步点，所以对环境要求高。操作系统的任务之间的同步通过调度程序来实现。osek规范支持3种调度方式：①完全抢占式调度。该策略用于保存现场的内存开销较大，理论上可以在任务的任何位置重调度，因此任务必须同步访问共享资源，增加了系统的复杂性；②非抢占调度。此策略通过调用某些服务例程实现任务切换，即用户设置重调度点。通过定义任务组，可以使多个任务同时具有抢占或非抢占调度的特征；③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，开发者通过配置任务优先级和抢占属性来定义任务执行顺序。
一致类
为了更加灵活的配置操作系统调度，osek规范定义了4种一致类：bcc1、bcc2、ecc1和ecc2。其根据每个优先级可能有的任务个数，需要的是基本任务还是扩展任务来进行划分。若每个优先级上只有一个任务，且是基
引言
随着汽车工业的飞速发展，电子技术在汽车上的应用比重不断增加。为了满足日益复杂的汽车电子控制软件的开发需要，实现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年德国汽车工业界联合推出了“汽车电子的开放式系统及接口软件规范”，即osek(open system and the corresponding interfaces for automotive electronics)。1994年法国汽车工业界的相似规范vdx(vehicle distributed executive)和osek规范合并，从而形成osek/vdx规范体系。
此规范主要由4部分组成：操作系统规范(osekos)、通信规范(osekcom)、网络管理规范(oseknm)和osek实现语言(osekoil)。其中osekos是针对汽车应用特点而专门制定的一个小型rtos规范，着重以下几个方面：①可移植性，所有api都是标准化的并且在功能上都有明确的定义；②可扩展性，osekos旨在通用于任何类型的 ecu，因此一方面系统要高度的模块化，另一方面又要能进行灵活的配置；③汽车应用的特定需求，诸如可靠性、实用性和代价敏感性等。相应的，osekos 静态配置可以通过os2ekoil语言实现，用户在系统生成时静态制定任务的个数、需要的资源和系统服务。osekcom为通信网络中的数据交换提供了标准的接口和协议。oseknm为监视网络的流量提供了一组标准的功能函数，以保证网络的安全性和可靠性。
μc/os-ⅱ是一个著名的源代码公开的实时内核，专门为嵌入式应用设计的。它的主要性能特点如下：①源代码公开。这样很容易就能把操作系统移植到各个不同的硬件平台上；②可移植性。μc/os-ⅱ绝大部分源代码是用c语言写的，而与微处理器硬件相关的那部分是用汇编语言写的，使得μc/os-ⅱ便于移植到其他的微处理器上；③可固化。只要开发者有固化手段，μc/os-ⅱ可以嵌入到开发者的系统中；④可裁剪性(scalable)。开发者可以有选择的使用μc/os-ⅱ中应用程序需要的那些系统服务，可以减少μc/os-ⅱ所需的存储空间；⑤占先(preemp2tive)。μc/os-ⅱ完全是占先式的实时内核；⑥多任务(multi-tasking)。μc/os-ⅱ可以管理64个任务，但是目前应用程序最多有56个任务；⑦可确定性 (affirmable)。μc/os-ⅱ系统服务的执行时间不依赖于应用程序任务的多少；⑧实用性和可靠性。许多的行业都有成功应用该实时内核的实例，这些应用的实践是该内核实用性和可靠性的最好证据。
osekos结构特点及运行机制
osekos的结构特点
(1)高实时性。由于在汽车控制领域，如果出现丝毫的差错会导致危及生命安全的严重后果，因此要求具有高度的实时性。osekos所有的系统对象由用户在建立时静态创建，避免了动态创建时的时间消耗，增强了其实时性。而且通过占先式的调度策略和警报机制也能满足实时性需求；
(2)标准化应用接口。其制定了标准的应用程序编程接口，这样可以屏蔽底层硬件结构的不同而提供一个一致的开发环境。并且用户只需修改oil配置文件中与硬件相关的部分，可以方便地在不同的ecu上进行移植；
(3)可裁剪性。其具有高度模块化和可灵活配置的特性，用oil语言进行裁剪，可以在很少的硬件资源环境下运行。
osekos运行机制分析
任务管理
osek规范将任务分为基本任务和扩展任务。基本任务具有3种状态：运行状态、就绪状态和挂起状态。扩展任务多了一个等待状态。此外基本任务只在开始和结束时才有同步点，所以其需要的资源少，而扩展任务可以对应不同的时间，在运行中可能有多个同步点，所以对环境要求高。操作系统的任务之间的同步通过调度程序来实现。osek规范支持3种调度方式：①完全抢占式调度。该策略用于保存现场的内存开销较大，理论上可以在任务的任何位置重调度，因此任务必须同步访问共享资源，增加了系统的复杂性；②非抢占调度。此策略通过调用某些服务例程实现任务切换，即用户设置重调度点。通过定义任务组，可以使多个任务同时具有抢占或非抢占调度的特征；③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，开发者通过配置任务优先级和抢占属性来定义任务执行顺序。
一致类
为了更加灵活的配置操作系统调度，osek规范定义了4种一致类：bcc1、bcc2、ecc1和ecc2。其根据每个优先级可能有的任务个数，需要的是基本任务还是扩展任务来进行划分。若每个优先级上只有一个任务，且是基
相关技术资料- 5-14高精度智能磁性传感器芯片KTM5900
- 5-14新一代全光纤工业光总线技术应用前景
- 5-14通感控一体全光网芯片TS-PON Gen2
- 5-14Sub-GHz/Wi-SUN 收发器技术参数设计
- 5-14低功耗 8 位和 16 位微控制器（MCU）
- 5-14双 LVDS （OpenLDI） LCD 视频处理器
- 5-13业界新型“Dauerpower”逆变器SiC MOS
- 5-13电源管理芯片 (PMIC)应用详解
- 5-13 Power Management Buck/降压转换器̴
- 5-13AI GPU 和 TPU的超高功率密度电源模块
- 5-13高性能CMOS图像传感器芯片参数设计
- 5-13四丛集架构10核心方案SS1101处理器
- 相关IC型号
公网安备44030402000607
