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基于OSEK标准的操作系统设计实现与关键技术的研究和优化
| 论文题名： | 基于OSEK标准的操作系统设计实现与关键技术的研究和优化 |
| 关键词： | 电子电控单元;实时嵌入式操作系统;OSEK标准;汽车工程 |
| 摘要： | 随着汽车工业的发展，人们对汽车的环保、安全、通信质量和舒适程度等方面的性能要求不断的在提高，同时，电子电控单元(electronic control unit，ECU)的数量也越来越多，汽车内部的硬件结构和设计程序的复杂性也急剧上升，大量使用ECU和复杂的控制程序的设计给汽车生产商带来了巨大的成本开销和移植上的困难，而传统的实时嵌入式操作系统占用资源太大，功能过多，无法适应ECU 数量大而内存小的现代汽车电子控制系统。为了给开发汽车嵌入式系统提供统一的公用平台和应用编程接口，欧共体汽车产业联盟制定了OSEK/VDX 标准，此标准为汽车电子领域创造了前所未有的发展空间。 OSEK 操作系统是针对汽车应用特点而专门制定的一个小型实时操作系统规范，主要有以下几个方面特点：可移植性，OSEK 标准定了大量的接口函数，给操作系统提供统一的规范，便于开发商在不同的硬件平台下进行移植；可扩展性，OSEK 标准提供了许多模块化的设计方案，模块与模块之间耦合度比较小，为开发商在扩展方面提供了许多的便利。总之，将OSEK/VDX 标准广泛应用到汽车电子实时操作系统中会带来技术的革新。 由于OSEK 项目的需求，本文把OSEK/VDX 标准作为研究对象，基于μC/OSⅡ操作系统为参考模型，通过把OSEK/VDX 标准应用到实际的自行研究开发的微型操作系统μCOSEK中，力求把OSEK/VDX 标准中模糊的概念形象化、具体化，把OSEK/VDX 标准中没有提到的细节完整化。此操作系统实现了OSEK/VDX标准规定的各个功能，如任务管理、时钟管理、事件和资源管理、通信管理、网络管理、中断管理等，同时，还设计实现了OSEK 实现语言的工具链。本文给出了这个操作系统不同于别的符合OSEK/VDX 标准的操作系统的工作流程、系统模型和数据结构。同时，由于OSEK/VDX 标准也存在许多的不足之处，如在天花板协议的应用中降低了实时性，在OSEK 通信中消息会由于被新到的消息覆盖而容易丢失，在OSEK 网络管理中出错节点可能没有被外部网关监听到等。这些缺陷可能在关键时刻会由于细节上的漏洞而导致重大事故，本文主要针对以上问题进行分析，并对OSEK 标准中的缺陷加以改进和优化。目前以上工作均已经在linux 下仿真实现，为下一步的研究打了好基础和铺垫。 |
| 作者： | 俞华铭 |
| 专业： | 计算机软件与理论 |
| 导师： | 周学海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 正文语种： | 中文 |
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