嵌入式软件的时间分析——汽车行业领域的嵌入式软件理论、分析及实践

对于现代汽车，特别是新能源汽车来说，软件已经成为产品核心内容。对其软件所做的时间行为分析已经越来越重要，因为其可以确保软件质量，避免出现功能安全问题。如果这项分析缺失的话，会造成致命的产品安全问题。这是Peter Gliwa先生在嵌入式操作系统及软件时间分析领域内深耕数十年得出的结论。本书同时包含大量项目案例，对于业内众多企业及研究机构有重要意义，其英，德语版已经被众多欧洲汽车业内企业及研究机构作为重要参考。

汽车中软件部分的比重正稳步提升。 软件中的运行时行为-Timing(时间性能测量)这一部分与此同时呈爆发性增长。造成此状况的原因有很多：软件中越来越多的部分与安全性相关，系统本身变得越来越复杂，而且大多数情况下的多核应用比预期的要困难。现代汽车领域中的控制器单元仍旧不能忽略时间性能测量这一主题。时间性能测量问题分析及解决的成本毫无疑问是非常高的，尤其是在项目后期。此外，安全规范如 ISO 26262 规定了涉及嵌入式软件时间性能的要求。这本书介绍了基础内容，以便于用正确的时间性能测量方法去开发软件或者解决严重的时间性能测量问题。它同时着眼于各种各种分析方法，涵盖了开发过程中的所有阶段，并通过大量实际范例以及针对开发者工作的具体建议来为其理论奠定基础。 即使书中大部分实际范例出自汽车行业领域，但其全部内容几乎都可以直接转之应用于其他领域。

皮特·格利瓦（Peter Gliwa）,格利瓦公司CEO 皮特·格利瓦是汽车嵌入式系统领域有名专家，在汽车电子行业的操作系统及时间分析领域有超过二十年的工作经验，他和其领导的GLIWA（格利瓦）公司为多家整车制造商及大型供应商提供过大量相关主题的咨询服务，同时作为AUTOSAR（汽车开放系统架构）联盟开发合作伙伴领导相关项目组的开发工作。其曾在斯图加特专科学院作过微型计算机专业讲师并定期举办行业培训课程。

第1章 基础知识
1.1 实时系统
1.2 阶段性的软件开发模型——V-Model
1.3 编译过程：从模型到可执行文件
1.3.1 基于模型的软件开发和代码生成
1.3.2 C预编译器
1.3.3 C编译器
1.3.4 编译器执行的代码优化
1.3.5 汇编器
1.3.6 链接器
1.3.7 定位器
1.3.8 链接脚本
1.3.9 调试器
1.4 总结
第2章 处理器基础知识
2.1 处理器的构造
2.1.1 CISC和RISC
2.1.2 寄存器
2.2 代码执行
2.3 存储器寻址及其模式
2.3.1 对数据访问最重要的寻址模式
2.3.2 跳转和调用的寻址模式
2.3.3 选择寻址模式
2.4 等待状态，突发访问
2.5 缓存
2.5.1 缓存结构和缓存行
2.5.2 组相联缓存及缓存逐出
2.6 流水线
2.7 中断
2.8 陷阱／异常
2.9 数据一致性
2.10 对比桌面处理器，嵌入式处理器的特点
2.11 总结
第3章 操作系统
3.1 无操作系统：无限循环加中断
3.1.1 周期中断的实现示例
3.1.2 轮询——无中断地实现
3.1.3 可扩展性
3.2 OSEK／VDX
3.2.1 任务
3.2.2 中断
3.2.3 ErrorHook
3.2.4 基本调度策略
3.3 多任务：协作与抢占
3.3.1 两种追踪的图示说明(示例1)
3.3.2 堆栈消耗(示例2)
3.3.3 确保数据一致性
3.3.4 协作式多任务处理的
3.3.5 为减少Ds—Schedule()调用而可实施的优化
3.3.6 总结
3.4 POSIX
3.4.1 进程
3.4.2 线程
3.4.3 POSIX线程状态图
3.4.4 调度策略
3.5 总结
第4章 软件时间理论
4.1 时间参数
4.1.1 RTOS调度(OSEK、AUTOSAR CP等)时间参数
4.1.2 与POSIX相关的时间参数
4.2 统计参数
4.2.1 最小值和优选值
4.2.2 平均值
4.2.3 直方图
4.2.4 非定期事件的发生模式
4.3 CPU负载
4.3.1 定义
……
第5章 软件时间分析方法
第6章 软件时间问题案例
第7章 多核及多ECU环境下的软件时间
第8章 软件运行时间优化
第9章 开发过程中的方法技巧
第10章 AUTOSAR
第11章 功能安全，ISO 26262
第12章 前景
致谢
参考文献