Là tiêu chuẩn hệ điều hành dành cho hệ thống điện tử trên xe hơi, dựa trên tiêu chuẩn quốc tế. Nó được xây dựng dựa trên phiên bản 2.23 của hệ điều hành OSEK/VDX OS. Đặc biệt, AUTOSAR OS mở rộng thêm 11 chức năng, bao gồm tính năng bảo vệ hệ thống, tăng cường tính năng lập lịch trong thời gian thực, và xử lý bộ đếm thời gian (Timer). Đây là tiêu chuẩn quốc tế cho hệ điều hành thời gian thực dành cho xe hơi.
[SRS_Os_00097] Hệ điều hành (OS) phải cung cấp một API tương thích ngược với API của OSEK OS.
Tổng quan về Hệ điều hành OSEK/VDX OS
Trang đề xuất: Tổng quan về Hệ điều hành OSEK/VDX OS: naver.com
AUTOSAR OS nằm trong System Service của lớp BSW Layer trong nền tảng AUTOSAR.
Autosar OsOsek Vdx Os
Trong ngành công nghiệp ô tô, không sử dụng các Hệ điều hành (OS) có sẵn. Thay vào đó, các dịch vụ và chức năng của OS được cấu hình (Configuration) và tạo ra (Generation) sao cho phù hợp với mục đích sử dụng. Để thực hiện điều này, cần có một công cụ xây dựng riêng biệt gọi là OS Generator.
Task
– Kiểm soát chương trình đơn lẻ do OS quản lý (Kích hoạt Task, Kết thúc, Chuyển đổi, v.v.)
Event
– Cơ chế cho phép Task chờ hoặc kích hoạt khi một Event cụ thể xảy ra (Đồng bộ hóa Task).
Resource
– Dịch vụ để quản lý quyền truy cập vào tài nguyên dùng chung giữa các Task để đảm bảo ưu tiên (ví dụ: bộ nhớ, I/O, đồng hồ, chương trình con, bộ lập lịch).
Interrupt
– Cung cấp chức năng xử lý ngắt cho hai loại ISR (Loại CAT1 và CAT2).
Alarms
– Dịch vụ cho phép thực hiện các tác vụ tại thời điểm đã định (Alarm expired).
Error
– Cơ chế hook để xử lý và quản lý thông tin về lỗi phát sinh trong hệ thống.
System Start-up/Shutdown
– Cơ chế tiêu chuẩn cho việc khởi tạo (Start-up) và kết thúc (Shutdown) hệ thống.
Hook Routine
– Các hook mà người dùng có thể định nghĩa và thực thi tại một số điểm nhất định trong OS (ví dụ: Pre Task Hook, Post Task Hook, Error Hook, Start-up Hook, Shutdown Hook).
※ Synchronization: Là cơ chế hợp tác giữa các tiến trình chia sẻ không gian địa chỉ logic, là điều kiện để đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu trong môi trường có nhiều Task cùng tồn tại.
※ Chức năng được cung cấp trong OSEK để thực hiện Synchronization:
• Cung cấp dịch vụ xử lý Event để điều chỉnh thứ tự thực thi của Task.
• Cung cấp dịch vụ quản lý Resource để kiểm soát việc truy cập vào tài nguyên chia sẻ.
Autosar Scalability Class
AUTOSAR OS được phát triển dựa trên OSEK OS và bổ sung thêm các chức năng mới.
[SRS_Os_00097] Hệ điều hành (OS) phải cung cấp một API tương thích ngược với API của OSEK OS.
AUTOSAR OS cung cấp Scalability (khả năng mở rộng) theo mục đích của người dùng. Tùy theo yêu cầu của chức năng phần mềm ứng dụng (Application SW), có thể chọn một trong bốn Scalability Class từ SC1 đến SC4 để sử dụng.
Autosar Os Cung Cấp Scalability
1. SC1: Chức năng cơ bản bao gồm OSEK OS
• OSEK OS: AUTOSAR hỗ trợ API của OSEK OS để đảm bảo tính tương thích ngược (Backward Compatibility).
• SWFRT (Software Free-Run Timer): Cấu hình timer được sử dụng trong OS.
• Counter: Thêm API cho phép điều khiển trực tiếp Counter của OSEK OS.
• Schedule Table: Tập hợp các Expiry Point được cung cấp bởi OS để thực hiện nhiều hoạt động theo thời gian.
• Stack Monitoring: Dịch vụ của OS kiểm tra xem Stack có được sử dụng vượt quá giá trị đã được thiết lập hay không.
2. SC2 = SC1 + Timing Protection, v.v.
• Protection Hook: Hook Mechanism cho phép thực hiện hành động do người dùng chỉ định khi xảy ra lỗi nghiêm trọng.
• Timing Protection: Dịch vụ giám sát thời gian thực thi của Task, thời gian chiếm dụng Resource, chu kỳ kích hoạt, v.v., để đảm bảo Task hoạt động đúng thời gian.
3. SC3 = SC1 + Memory Protection, v.v.
• Protection Hook: Giống như trong SC2.
• OS-Application: Tạo ra các đối tượng OS (Task, ISR, Alarm, Schedule Table, Counter) theo đơn vị chức năng.
• IOC: Dịch vụ truyền thông tin giữa các OS-Application.
• CallTrustedFunction: Hàm được cung cấp để sử dụng dịch vụ tin cậy (Trusted service) trong Os-application.
• Memory Protection: Dịch vụ của OS đảm bảo tính toàn vẹn của vùng nhớ bằng cách phát hiện truy cập vào vùng nhớ không được phép.
• Service Protection: Protection Mechanism của OS đảm bảo rằng việc gọi dịch vụ từ OS-Application không làm hỏng (Corruption) OS Module.
o Non-trusted application: Application bị hạn chế quyền để không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
(+) Trong non-trusted application không thể gọi ShutdownOS.
4. SC4 = SC2 + SC3
• Hỗ trợ tất cả các chức năng của SC2 và SC3.
Service Protection và Memory Protection của SC3 ~ SC4 được lấy từ HIS Protected OS.
AUTOSAR OS: Quản lý Task, Bộ lập lịch (Scheduler) (dựa trên OSEK/VDX)
