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CN115167194B - 一种车用autosar标准实时控制器复位启动时间优化方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

一种车用autosar标准实时控制器复位启动时间优化方法、系统、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法、系统、设备和存储介质，属于控制器复位技术领域，解决了现有的AUTOSAR标准实时控制器复位重启时长的问题。所述方法包括以下步骤：步骤S1，在RAM ECC初始化前，读取MCU复位原因，当MCU复位原因为上电复位时，执行RAM ECC初始化和Cache初始化，当MCU复位为软件复位时，执行.data.bss类型数据初始化和时钟外设初始化；步骤S2，执行完时钟外设初始化后，将AUTOSAR操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，在上电复位的情况下，AUTOSAR操作系统按默认模式启动，在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，AUTOSAR操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下AUTOSAR操作系统启动。

Description

一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法、系 统、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及控制器复位技术领域，具体涉及一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
在车用AUTOSAR实时控制系统中(如发动机控制器、变速器控制器)，系统重启，重启过程采用统一的控制器启动流程。系统运行过程中复位重启，在软件初始化阶段所花的时间与系统冷启动软件初始化的时间相同。
但在现有技术中，车用AUTOSAR标准实时控制器系统运行过程中，系统出现故障时，系统复位重启至系统恢复正常运行的时间问题及控制器复位启动时长问题。
现有技术中，专利文献CN108351775A公开了“嵌入式多处理器系统的启动时间优化的方法和系统”，通过处理器芯片上系统SOC；耦接到所述多处理器SOC 的存储器，所述存储器存储被分割成初始启动级和至少一个额外启动级的应用程序软件；以及二级启动加载程序，其被配置成启动将所述初始启动级加载到所述多处理器SOC的至少一个处理器上。开始执行所述初始启动阶段，且禁止数据从所述初始启动级流动到所述至少一个额外启动级。所述应用程序软件被配置成启动将所述至少一个额外启动级的第二启动级加载到所述多处理器SOC 的至少一个其它处理器上，并使得数据能够在所述初始启动级与所述第二启动级之间流动。专利文献CN114064141A公开了“中间件启动时长优化方法、装置和可读存储介质”，通过对中间件中启动项启动时序的重新排序和并行处理，使中间件的启动时间压缩明显缩短，提高软件的使用率，降低人力资本，提升客户体验，增加客户满意度。
综上，现有的车用AUTOSAR标准实时控制器系统运行过程中，系统出现故障时，系统复位重启至系统恢复正常运行的时间问题及控制器复位启动时长。
发明内容
本发明解决了现有的AUTOSAR标准实时控制器复位重启时长的问题。
本发明所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，包括以下步骤：
步骤S1，在RAM ECC初始化前，读取MCU复位原因，当MCU复位原因为上电复位时，执行RAM ECC初始化和Cache初始化，当MCU复位为软件复位时，执行.data.bss类型数据初始化和时钟外设初始化；
步骤S2，执行完时钟外设初始化后，将AUTOSAR操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，在上电复位的情况下，AUTOSAR操作系统按默认模式启动，在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，AUTOSAR操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下AUTOSAR 操作系统启动。
进一步地，在本发明的一个实施例中，其特征在于，所述的时间优化方法应用的时间优化系统，所述时间优化系统包括复位启动系统、传感器输入采集系统、执行器驱动系统、控制策略系统和下电处理系统。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的复位启动系统将各系统功能模块置于就绪状态。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的传感器输入采集系统采集传感器数值，为控制策略系统提供输入。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的执行器驱动系统通过接收控制策略系统命令进行驱动。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的控制策略系统根据不同的控制命令，执行不同的执行器驱动命令。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述的下电处理系统接到控制策略系统发布的下电命令后，执行关电操作。
本发明所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化系统，所述系统包括：
初始化模块，在RAM ECC初始化前，读取MCU复位原因，当MCU复位原因为上电复位时，执行RAM ECC初始化和Cache初始化，当MCU复位为软件复位时，执行.data.bss类型数据初始化和时钟外设初始化；
启动模块，执行完时钟外设初始化后，将AUTOSAR操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，在上电复位的情况下，AUTOSAR操作系统按默认模式启动，在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，AUTOSAR操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下 AUTOSAR操作系统启动。
本发明所述的一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述方法中任一所述的方法步骤。
本发明所述的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法中任一所述的方法步骤。
本发明解决了现有的AUTOSAR标准实时控制器复位重启时长的问题。具体有益效果包括：
本发明所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，对重启原因做设计，在系统重启之前，设置重启原因，系统重启后，基于重启原因，在系统启动过程的两个阶段，操作系统启动前和操作系统启动过程中，执行不同的启动流程。实现系统在特定场景下的复位重启时间最短。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是具体实施方式所述的车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动过程图。
图2是具体实施方式所述的车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动实施例图。
图3是具体实施方式所述的车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动系统架构图。
图4是具体实施方式所述的存储介质图。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明的多种实施方式进行清楚、完整地描述。通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施方式所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，包括以下步骤：
步骤S1，在RAM ECC初始化前，读取MCU复位原因，当MCU复位原因为上电复位时，执行RAM ECC初始化和Cache初始化，当MCU复位为软件复位时，执行.data.bss类型数据初始化和时钟外设初始化；
步骤S2，执行完时钟外设初始化后，将AUTOSAR操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，在上电复位的情况下，AUTOSAR操作系统按默认模式启动，在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，AUTOSAR操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下AUTOSAR 操作系统启动。
本实施方式中，所述的时间优化方法应用的时间优化系统，所述时间优化系统包括复位启动系统、传感器输入采集系统、执行器驱动系统、控制策略系统和下电处理系统。
本实施方式中，所述的复位启动系统将各系统功能模块置于就绪状态。
本实施方式中，所述的传感器输入采集系统采集传感器数值，为控制策略系统提供输入。
本实施方式中，所述的执行器驱动系统通过接收系统控制器命令进行驱动。
本实施方式中，所述的控制策略系统根据不同的控制命令，执行不同的执行器驱动命令。
本实施方式中，所述的下电处理系统接到控制策略系统发布的下电命令后，执行关电操作。
本实施方式所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化系统，所述系统包括：
初始化模块，在RAM ECC初始化前，读取MCU复位原因，当MCU复位原因为上电复位时，执行RAM ECC初始化和Cache初始化，当MCU复位为软件复位时，执行.data.bss类型数据初始化和时钟外设初始化；
启动模块，执行完时钟外设初始化后，将AUTOSAR操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，在上电复位的情况下，AUTOSAR操作系统按默认模式启动，在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，AUTOSAR操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下 AUTOSAR操作系统启动。
本实施方式所述的一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实上述实施方式中任一所述的方法步骤。
本实施方式所述的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施方式中任一所述的方法步骤。
本实施方式基于本发明所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，并结合具体对象提供一种实际的实施方式：
对应现有复位启动过程，本发明在该过程中增加两个步骤：
第一个步骤：在RAM ECC初始化前，增加MCU复位原因判断，当MCU复位原因为上电复位时，执行图1中AUTOSAR操作系统启动前的所有过程。当MCU 复位为软件复位时(或看门狗复位时)，跳过RAM ECC初始化等不需要重新再次初始化的工作步骤(有的MCU芯片支持指令Cache，在非上电复位重启过程中不需要再次初始化)，直接开始执行.data.bss类型数据初始化及后续操作。在实际项目中应用时，可以结合具体应用，决定跳过那些操作步骤。
第二个步骤：在AUTOSAR操作系统启动前，将操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，只有在上电复位的情况下，操作系统按默认模式启动。在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下启动。
本实施方式基于本发明所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，并结合具体对象提供一种实际的实施方式：
如图2所示，启动过程如下:
车用AUTOSAR标准控制器复位后，初始化堆栈指针，读取MCU复位原因，若复位原因为上电复位，执行RAM ECC初始化，Cache初始化，若复位原因不是上电复位，执行.data.bss数据初始化。(在实际应用时，可以对MCU非上电复位原因做进一步细分，做差异化处理)。
执行完时钟外设初始化后，判断变量StartMode的值(若控制器为上电复位，则StartMode的值等于RAM初始化ECC的填充值，若控制器为非上电复位， StartMode的值等于控制器复位重启前设置的应用软件复位源的值。)，若 StartMode值等于RAM初始化ECC的填充值，则在默认模式下启动操作系统，若 StartMode值不等于RAM初始化ECC的填充值，则在Mode1模式下启动操作系统，在AUTOSAR不同启动模式下，可以根据复位前的应用场景，做启动任务的差异化，实现快速启动。在实际应用时，可以对StartMode值进一步细分，实现AUTOSAR 在多种模式下启动。
如图3所示，复位启动系统：控制复位启动后，首先执行系统复位启动软件，将各软件功能模块置于就绪状态；
传感器输入采集系统：按照一定的策略，采集控制器传感器数值(如温度、车速等)，为控制策略软件提供输入；
执行器驱动系统：接收系统控制器命令，驱动系统执行器；
控制策略系统：系统的控制逻辑，通常根据输入的不同，执行不同的执行器驱动命令；
下电处理系统：接到下电命令后，做各软件功能模块，下电前相关处理，处理完成后，关电。
车辆还包括：
通信接口403，用于存储器401和处理器402之间的通信。
存储器401，用于存放可在处理器402上运行的计算机程序。
存储器401可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器 (non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器401、处理器402和通信接口403独立实现，则通信接口403、存储器401和处理器402可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构 (Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器401、处理器402及通信接口403，集成在一块芯片上实现，则存储器401、处理器402及通信接口403可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器402可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
以上对本发明所提出的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法、系统、设备和存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，在RAM ECC初始化前，读取MCU复位原因，当MCU复位原因为上电复位时，执行RAM ECC初始化和Cache初始化，当MCU复位为软件复位时，执行.data.bss类型数据初始化和时钟外设初始化；
步骤S2，执行完时钟外设初始化后，将AUTOSAR操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，在上电复位的情况下，AUTOSAR操作系统按默认模式启动，在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，AUTOSAR操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下AUTOSAR操作系统启动；
执行完时钟外设初始化后，判断变量StartMode的值，若StartMode值等于RAM初始化ECC的填充值，则在默认模式下启动操作系统，若StartMode值不等于RAM初始化ECC的填充值，则在Mode1模式下启动操作系统。
2.根据权利要求1所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，其特征在于，所述的时间优化方法应用的时间优化系统，所述时间优化系统包括复位启动系统、传感器输入采集系统、执行器驱动系统、控制策略系统和下电处理系统。
3.根据权利要求2所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，其特征在于，所述的复位启动系统将各系统功能模块置于就绪状态。
4.根据权利要求2所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，其特征在于，所述的传感器输入采集系统采集传感器数值，为控制策略系统提供输入。
5.根据权利要求2所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，其特征在于，所述的执行器驱动系统通过接收控制策略系统命令进行驱动。
6.根据权利要求2所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，其特征在于，所述的控制策略系统根据不同的控制命令，执行不同的执行器驱动命令。
7.根据权利要求2所述的一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化方法，其特征在于，所述的下电处理系统接到控制策略系统发布的下电命令后，执行关电操作。
8.一种车用AUTOSAR标准实时控制器复位启动时间优化系统，其特征在于，所述系统包括：
初始化模块，在RAM ECC初始化前，读取MCU复位原因，当MCU复位原因为上电复位时，执行RAM ECC初始化和Cache初始化，当MCU复位为软件复位时，执行.data.bss类型数据初始化和时钟外设初始化；
启动模块，执行完时钟外设初始化后，将AUTOSAR操作系统的启动模式与控制器复位启动前的运行状态关联起来，在上电复位的情况下，AUTOSAR操作系统按默认模式启动，在非上电复位的情况下，在复位重启前，设置预定义的应用软件复位源，AUTOSAR操作系统根据设置的复位源，在对应的启动模式下AUTOSAR操作系统启动；
执行完时钟外设初始化后，判断变量StartMode的值，若StartMode值等于RAM初始化ECC的填充值，则在默认模式下启动操作系统，若StartMode值不等于RAM初始化ECC的填充值，则在Mode1模式下启动操作系统。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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ARM9启动机制分析;张建义;袁嫣红;齐玲玲;;浙江理工大学学报;20070425(第02期) *

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