[发明专利]用于混合临界应用的方法和轻量机构

说明书

本发明涉及用于混合临界应用的方法和轻量机构。一种系统和方法，用于调度多个混合临界性软件应用在相同处理器上的执行。该方法把较高临界但较低运行速率的软件应用分成多个节段，这样，分开的节段促使较低速率应用具有较高速率，从而它们在较低临界软件应用之前运行。替代地，该方法增加较低临界但较高频率软件应用的长度，这样，该软件应用具有比较临界应用更低的频率，从而该较临界应用具有较高优先级。

技术领域

本发明总体上涉及用于在公共处理器上调度混合临界软件应用的系统和方法，更具体地涉及用于在公共处理器上调度谐波混合临界软件应用的系统和方法，其中，应用优先级是基于执行频率，并且其中，具有较低执行频率的较高临界的应用被分成多个分段以提高它们的执行频率和优先级，或者，具有较高执行频率的较低临界的应用被延长以降低它们的执行频率和优先级。

背景技术

当代的车辆采用各种嵌入式电子控制器，它们提高车辆的性能、舒适性、安全性等等。 这样的控制器包括发动机控制器、悬架控制器、转向控制器、动力传动系控制器、气候控制控制器、信息娱乐系统控制器、底盘系统控制器等等。这些控制器通常需要特殊用途软件和算法以执行它们的控制功能。

车辆电子控制器的当前趋势是为不同功能提供多个软件应用在公共控制器上运行。 例如，自适应巡航控制（ACC）系统、车道对中系统、车道保持系统、稳定度控制系统等等都是技术中已知的，它们在一些形势下都自动地控制车辆转向和/或制动。 这些系统时常采用相同传感器输入及其它变量，有时称为全局变量，当它们存储在存储器中时能被一个以上的软件应用所使用。 例如，ACC系统在其运行在处理器上期间可以把传感器数据写入控制器存储器中，车道对中系统在其运行在处理器上期间可以把数据写入其软件中。 因此，在像这些的许多情况下，在相同处理器上运行多个软件应用是讲得通的。

提供在公共控制器上运行的多个相关软件应用对于减少系统硬件和成本具有明显的优势。 然而，在相同处理器上运行不同的软件应用增大了控制器的复杂度，归因于运行不同软件应用和防止这些软件应用相互干扰所需的调度。 当车辆OEM在已经具有由供应商提供的软件的控制器上提供更多的软件时，这样的在单处理器上运行的混合用途应用进一步增大了复杂度。

在大多数情况下，运行在单处理器上的不同软件应用给将具有混合临界性，即，这些应用将相对于彼此具有较高或较低级别的重要性以提供安全性、便利性等等。对于这些类型的系统，调度每个软件应用的执行的调度算法可以把这些应用的运行交错在一起，其中，一个软件应用的一部分运行，但是可能没有完成而停止，使得另一应用能够在处理器上运行。

运行混合临界软件应用的处理器的调度机将通常指定具有最高执行频率或时段的软件应用，这意味着它执行得最频繁，最高优先级。 特别地，混合应用共享资源系统中的调度机使它们的优先级基于运行频率，因为，这样的技术是最常用的调度技术以确保所有应用将在它们下一次执行运行的开始时间之前完全执行。 因为调度优先级是根据执行频率分配的，较高临界但具有较低优先级的应用将被较低临界但具有较高优先级的应用取代，此时，它们的执行在时间上有干扰，有时称作临界性反演问题。 更特别地，尽管最高频率软件应用可能不是最临界应用，但是，当前软件调度机会允许具有最快执行频率的软件应用优先于较临界软件应用，如果这两个应用被调度为在相同时间运行。 例如，运行在处理器上的特定软件应用可以被要求非常快速地运行，从而满足它的特定功能，此时，这个功能可以不必是过分重要或临界的。 更临界软件应用例如稳定度控制算法可能只须在较慢速度下运行。