現(xiàn)代的車載電子電氣系統(tǒng)與行車安全的關(guān)聯(lián)愈發(fā)緊密，諸如轉(zhuǎn)向、剎車、引擎控制等功能已實現(xiàn)電子化控制，電控系統(tǒng)的失控會危及相關(guān)交通參與者的人身及財產(chǎn)安全，針對車載電子電氣系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的安全把控也成為多家廠商的一貫標(biāo)準(zhǔn)。汽車功能的不斷完善帶動控制器的數(shù)量劇增，多種功能單元模塊的交互變得高頻多向，車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜。
ISO26262、IEC61508、DO178B/C等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對資源占用提出了要求，需要在設(shè)計、驗證階段對時間（WCET、WCRT）、內(nèi)存進(jìn)行評估（堆棧、占用率），滿足架構(gòu)設(shè)計的閾值范圍。
功能安全要求
根據(jù)多家主機(jī)廠、供應(yīng)商的性能方案交流和測試實施經(jīng)驗，經(jīng)緯恒潤借助自動化測試工具可以解決多個層級的性能問題，包含堆棧溢出、任務(wù)超時、負(fù)載偶發(fā)超負(fù)荷等，并結(jié)合功能安全和ASPICE流程完成測試體系的搭建。
項目質(zhì)量挑戰(zhàn)
測試方案
在底盤、電驅(qū)、車身等系統(tǒng)的性能指標(biāo)評估上，經(jīng)緯恒潤可根據(jù)客戶需求進(jìn)行方案的調(diào)整實施。借助靜態(tài)性能分析套件AbsInt和動態(tài)在板測試套件RVS可以貫穿代碼級、控制器級、系統(tǒng)級，完成針對堆棧、時間、負(fù)載的性能分析，評估軟件在極限工況下的任務(wù)實時性、穩(wěn)定性，保證軟件質(zhì)量。
性能測試整體方案
靜態(tài)實施
- 在代碼開發(fā)、控制器集成階段評估資源使用率，指導(dǎo)芯片選型和工程優(yōu)化
- 保證軟件的任務(wù)/中斷/runnable等預(yù)留的堆棧空間和周期合理
- 保證芯片內(nèi)存占用率和CPU負(fù)載在閾值范圍內(nèi)
- 評估函數(shù)、變量在執(zhí)行路徑下調(diào)用和占比的合理性
- 開展符合功能安全和ASPICE流程要求的測試
- 資源占用率：自動化分析最差工況的堆棧用量、RAM/ROM/Flash占用率
- 任務(wù)執(zhí)行時間：分析最差工況下的執(zhí)行時間，測試周期穩(wěn)定性和任務(wù)實時性
- 調(diào)度仿真：模擬任務(wù)調(diào)度，CPU負(fù)載率測試、分析核上負(fù)載占比關(guān)系測試
- 借助AbsInt工具，針對工程的.elf/.out文件進(jìn)行自動化分析，無需依賴源碼
- 支持PPC、V850、Tricore、ARM等多種架構(gòu)芯片的堆棧、時間分析
- 分析過程考慮內(nèi)聯(lián)匯編代碼、庫函數(shù)調(diào)用、函數(shù)指針、緩存/流水線等行為
- 分析遍歷所有工況，結(jié)果涵蓋程序的各個入口和任務(wù)，圖形化展示最差工況下的執(zhí)行路徑和占比用量，指導(dǎo)代碼性能優(yōu)化
- 不依賴客戶本身測試用例，執(zhí)行效率高，項目周期短
- AbsInt 官方擁有認(rèn)證支持包 QSK證明工具滿足ASIL D等級功能安全標(biāo)準(zhǔn)
堆棧、時間分析流程
函數(shù)調(diào)用關(guān)系及用量顯示
數(shù)據(jù)化表格用量展示
負(fù)載率仿真圖
動態(tài)實施
- 在PIL、HIL、車載環(huán)境下進(jìn)行時序分析，確保軟件行為安全
- 可視化監(jiān)測真實任務(wù)調(diào)度和CPU負(fù)載，為系統(tǒng)升級提供優(yōu)化參考
- 保證多任務(wù)和多核運(yùn)行的合理性，規(guī)避優(yōu)先級反轉(zhuǎn)、死鎖等時序問題
- 開展符合功能安全和ASPICE流程要求的測試
- 任務(wù)執(zhí)行時間：分析任務(wù)的最差工況下執(zhí)行時間，測試周期穩(wěn)定性和響應(yīng)實時性，中斷執(zhí)行時間等
- 任務(wù)調(diào)度分析：分析任務(wù)響應(yīng)時間，圖形化顯示多核、多任務(wù)調(diào)度關(guān)系，定位時序問題
- 負(fù)載率分析：基于實際工況對CPU負(fù)載率進(jìn)行實時統(tǒng)計和分析，評估極限負(fù)載下的CPU負(fù)載率占用情況
- 借助RVS分析套件進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集和分析，還原實際環(huán)境下的執(zhí)行工況
- 支持多任務(wù)和多核分析，可追蹤定位軟硬件交互情況
- 支持全量數(shù)據(jù)采集和長時間監(jiān)測運(yùn)行，定位多種工況的運(yùn)行狀態(tài)
- 支持同步分析任務(wù)、程序執(zhí)行和覆蓋路徑，并對比多版工程時間、負(fù)載變化
- 自定義程度高，項目復(fù)用性強(qiáng)，可針對任意函數(shù)、模塊或代碼段進(jìn)行時序分析
- 應(yīng)對偶發(fā)性缺陷比如高負(fù)荷、超時等問題，可以設(shè)置自定義閾值來進(jìn)行觸發(fā)檢測
- 支持集成多種硬件環(huán)境，比如PPC、V850、Tricore、ARM聯(lián)合Tasking、Hightec、IAR等
- RVS 工具評估等級為TCL3，可以支持產(chǎn)品功能安全認(rèn)證等級ASIL D
動態(tài)實施流程
多維度執(zhí)行時間統(tǒng)計
調(diào)度、負(fù)載分析
基于以上測試方案，借助靜態(tài)和動態(tài)性能測試工具，可以完成針對堆棧、時間、負(fù)載率的分析，有效驗證基礎(chǔ)軟件的性能，提高軟件的運(yùn)行穩(wěn)定性和性能質(zhì)量，確保系統(tǒng)功能的正確實現(xiàn)。
根據(jù)ISO 26262對資源占用的要求，需要開展性能測試。針對不同的用戶，經(jīng)緯恒潤提供定制化的咨詢服務(wù)，主要包括：測試過程能力建設(shè)、測試技術(shù)咨詢、測試工具鏈建設(shè)、第三方測試服務(wù)等。
了解更多：請致電 010-64840808轉(zhuǎn)6117或發(fā)送郵件至market_dept@hirain.com（聯(lián)系時請說明來自中國自動化網(wǎng)）