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AUTOSAR多核操作系统及其应用
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AUTOSAR多核操作系统及其应用

作者：朱元
出版社：同济大学出版社出版时间：2021-04-01
开本： 26cm 页数： 226页
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AUTOSAR多核操作系统及其应用 版权信息

AUTOSAR多核操作系统及其应用 内容简介

本书共分为5个章节, 其中: 第1章介绍嵌入式多核微处理器、多核操作系统以及传统汽车电子软件开发方法面临的挑战, 进而引出AUTOSAR产生的背景、核心思想及其发展现状。第2章主要介绍AURIX 2G系列多核处理器架构并详细分析内核的结构与特点, 以及AURIX 2G的几个常用片上外设。第3章从嵌入式实时操作系统出发介绍OSEK OS的特性, 并分析AUTOSAR多核操作系统在OSEK OS基础上的扩展特性及其相互之间的差异性。第4章以车用永磁同步电机控制器为例, 介绍其软件架构的开发过程, 并在此基础上, 阐述AUTOSAR多核操作系统监控的相关概念。第5章针对嵌入式系统对于程序执行实时性要求和程序执行时间在AUTOSAR多核操作系统中难以预估的矛盾, 借助TA工具套件设计一套针对多核操作系统程序的优化方案, 在真实车载域控制器上成功实现了预期的优化目标, 并总结归纳出多核操作系统编程的规律和应用技巧。

AUTOSAR多核操作系统及其应用 目录

序一 序二 前言 章 AUTOSAR的发展和简介 1.1 嵌入式操作系统的发展 1.1.1 嵌入式操作系统的发展历程 1.1.2 嵌入式多核处理器及操作系统简介 1.2 AUTOSAR的发展 1.2.1 AUTOSAR的产生背景 1.2.2 AUTOSAR的发展及应用 1.3 AUTOSAR基础软件层 1.3.1 微控制器抽象层 1.3.2 ECU抽象层 1.3.3 服务层 1.3.4 复杂驱动 1.4 AUTOSAR运行时环境层 1.5 AUTOSAR应用层 1.5.1 AUTOSAR软件组件 1.5.2 AUTOSAR通信 1.6 AUTOSAR软件接口 1.7 AUTOSAR方法论 本章小结 第2章 AURIX多核处理器 2.1 英飞凌AURIXTM 2G简介 2.2 AURIXTM 2G的多核架构 2.2.1 多核架构介绍 2.2.2 片上总线通信 2.3 AURIXTM 2G的内核 2.3.1 内核架构 2.3.2 内核寄存器 2.3.3 中断处理 2.4 AURIXTM 2G的内存 2.4.1 内存介绍 2.4.2 内存映射 2.5 多功能的外设 2.5.1 STM模块 2.5.2 GTM模块 2.5.3 ADC模块 2.5.4 通信模块 本章小结 第3章 AUTOSAR多核操作系统 3.1 AUTOSAR架构下的多核操作系统 3.1.1 实时操作系统(RTOS) 3.1.2 OSEK操作系统(OSEK OS) 3.1.3 AUTOSAR操作系统(AUTOSAR OS) 3.2 AUT()SAR多核操作系统(AUTOSAR.Multi-Core OS) 3.2.1 AUTOSAR多核OS的OS Application 3.2.2 AUTOSAR多核OS的软件分区 3.2.3 AUTOSAR多核OS的任务调度 3.2.4 AUTOSAR多核OS的计数器、报警器与调度表 3.2.5 AUTOSAR多核OS的自旋锁和共享资源 3.2.6 AUTOSAR多核OS的核间通信 3.2.7 AUTOSAR多核OS各元素间的交互 3.2.8 AUTOSAR多核OS的启动与关闭 3.3 多核操作系统与单核操作系统的差异性 3.3.1 多核操作系统的调度 3.3.2 多核操作系统的核间任务同步 3.3.3 多核操作系统的自旋锁(Spinlock) 3.3.4 多核操作系统核间通信机制(IOC) 3.3.5 单核操作系统任务集向多核操作系统的转换 3.3.6 多核操作系统应用部署的注意事项 3.4 基于MIC2ROSAR的AUTOSAR多核OS的实现 3.4.1 应用层配置 3.4.2 任务、报警和事件的配置 3.4.3 AUTOSAR多核操作系统的中断的设计 3.4.4 调度表、资源保护、自旋锁和核间通信的设计 3.4.5 系统的集成 本章小结 第4章 多核操作系统的监控 4.1 电机控制器软件架构实现 4.1.1 软件组件设计 4.1.2 通信端口设计 4.1.3 可运行实体设计 4.2 电机控制器OS实现 4.3 系统监控的目标 4.3.1 任务的状态机 4.3.2 任务相关的服务函数 4.3.3 任务周期性事件 4.3.4 时序监控指标 4.4 不同的监控方法 4.5 T1工具监控的原理 4.5.1 时序监控原理 4.5.2 CPU负载率监控原理 4.5.3 监控方法评价 4.6 T1监控工具的使用方法 4.6.1 监控工具集成 4.6.2 监控结果测试 4.7 MICROSAR操作系统AMD监测方法 4.7.1 AMD的实现 4.7.2 AMD的测试 4.8 基于WdgM模块的任务时序监控方法 4.8.1 活跃监督 4.8.2 截止时间监督 4.8.3 逻辑监督 本章小结 第5章 多核操作系统的建模、仿真与优化 5.1 概述 5.1.1 时序模型的含义及其背景 5.1.2 时序模型的优化目标和优化方法 5.2 表征时序模型性能的重要参数 5.2.1 Task中Rlannable的静态排布 5.2.2 Task的多核分配 5.2.3 Task优先级和中断优先级 5.2.4 Task的运行时长 5.3 TA工具简介 5.3.1 优势概述 5.3.2 TA Tool Suite的选项 5.3.3 特殊功能 5.4 使用TA工具构建基于真实工程的时序模型 5.4.1 提取Task中Runnable的静态排布 5.4.2 提取Task的多核分配信息 5.4.3 Task优先级和中断优先级 5.4.4 提取Task的运行时长信息 5.4.5 TA软件自动实时仿真和执行时间测量 5.5 时序模型的仿真运行 5.6 时序模型的优化 5.6.1 优化策略 5.6.2 TA软件时序模型优化操作步骤 5.6.3 优化CPU负载率和实时性 5.6.4 优化Task的*坏情况响应时间 本章小结 参考文献
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AUTOSAR多核操作系统及其应用 作者简介

朱元，男，同济大学汽车学院，副教授，博导。主要研究方向为新能源汽车电机控制技术、汽车电子嵌入式软件、智能驾驶多传感器融合技术。在国内首次开发出基于AUTOSAR规范的电机控制器软件。主持1项国家重点研发计划课题“电机控制器功能安全”，参与2项国家863项目，作为第一负责人主持横向科研项目10余项，作为第一作者或通信作者发表SCI检索论文3篇、EI检索论文10余篇，获得4项发明专利授权，出版专著一本《基于 AUTOSAR 规范的车用电机控制器软件开发》。

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