Der ETAS RTA-LWHVR (Lightweight Hypervisor) ermöglicht es, ein Steuergerät in einzelne Partitionen, sogenannte Virtuelle Maschinen (VM), aufzuteilen. Mit seinem geringen Speicherbedarf und schnellen Zugriffszeiten ist der ETAS RTA-LWHVR speziell für den Einsatz in automobilen Steuergeräten optimiert. Er ist für automobile Mikrocontroller konzipiert, die keine Virtualisierungshardware enthalten.
Ermöglicht agile Funktions- und Softwareentwicklung
Der Hypervisor ermöglicht es einem einzelnen Mikrocontroller, mehrere virtuelle Maschinen unabhängig voneinander und parallel zu betreiben. Jede Maschine kann Anwendungen bare metal, mit einem eigenen Betriebssystem (z.B. RTA-OS) oder sogar einem vollständigen AUTOSAR-Stack (z.B. RTA-CAR) ausführen. Jede Virtuelle Maschine bietet eine Abstraktion der zugrunde liegenden Hardware und ermöglicht es, Software von verschiedenen Anbietern, in einigen Fällen mit minimalen Anpassungen, zu verwenden.
Die Virtuellen Maschinen sind streng voneinander entkoppelt und haben einen eigenen sicheren Bereich auf dem Steuergerät. Dadurch ist es möglich, VMs unabhängig voneinander zu aktualisieren. Damit bildet der Lightweight Hypervisor von ETAS die Basis für eine agile Software- und Funktionsentwicklung im Automobilbereich. Er ermöglicht es verschiedenen Zulieferern, das gleiche Steuergerät unabhängig voneinander zu entwickeln, ohne ihren Software-Code teilen zu müssen.
Der Hypervisor ermöglicht zudem die gleichzeitige Ausführung von AUTOSAR- und Nicht-AUTOSAR-konformer Software mit unterschiedlichen Sicherheitsstufen auf ein und demselben Steuergerät. Die entsprechende Inter-Core-Communication (ICC) zwischen einem Master-Core und mehreren Applikationskernen sorgt dafür, dass einzelne VMs bei Bedarf zusätzliche Zeitbudgets anfordern können. Auf diese Weise können Echtzeitanforderungen fehlerfrei bedient werden, ohne die Ausführung anderer Funktionen zu beeinträchtigen.
Allgemeine Vorteile von Hypervisoren
OEMs versuchen, die Fahrzeugkosten zu senken, indem sie die Anzahl der Steuergeräte reduzieren. Hypervisoren helfen dabei, indem sie die Integration von Software mehrerer Steuergeräte in ein einziges Steuergerät erleichtern. Die Verwendung eines Hypervisors auf diese Weise bietet die folgenden Vorteile:
- gleichzeitige und unabhängige Steuergeräteentwicklung durch verschiedene Zulieferer
- geringerer Integrationsaufwand der einzelnen Softwarebestandteile
- Schutz des geistigen Eigentums zwischen den Entwicklungspartnern
- Schutz vor Softwarefehlern durch gegenseitige Beeinflussung der Funktionen
- Homologationsunterstützung, bei der ein Teil der Software unverändert bleiben muss
Viele der heutigen automobilen Mikrocontroller verfügen nicht über Virtualisierungshardware. Um die Anforderungen von AUTOSAR auf automobilen Mikrocontrollern dennoch zu erfüllen, hat ETAS seinen Lightweight Hypervisor RTA-LWHVR entwickelt.
RTA-LWHVR - Für heutige Mikrocontroller ohne Virtualisierungsunterstützung
Der Lightweight Hypervisor bietet den Großteil der Funktionen und der daraus resultierenden Vorteile von Hypervisoren, ohne dass eine Hardware-Virtualisierungsunterstützung erforderlich ist. Damit bietet der RTA-LWHVR ein breites Spektrum an Einsatzgebieten.
Mit dem ETAS Lightweight Hypervisor müssen nur Tier-1-Anwendungen die Hardware steuern und Interrupts verarbeiten. Tier-1-Code läuft "bare metal" auf dem Master-Core und verarbeitet alle I/O. Der Lightweight Hypervisor selbst läuft auf Slave-Cores und benötigt nur bis zu 5 kB Speicherplatz. Kundenanwendungen in "einfachen" VMs laufen ebenfalls auf Slave Cores.
Funktionen
- "einfache" Virtuelle Maschinen mildern die Ineffizienz der fehlenden Hardware-Virtualisierungsunterstützung
- geeignet für Anwendungen bis zu ISO 26262 ASIL B
Vorteile
- minimale Zugriffszeit der Software
- geringer Speicherbedarf
- große Auswahl an Betriebsmodi
- keine gegenseitige Beeinflussung von VMs
Einsatzgebiete
Der RTA-LWHVR ist am besten für Body Control Anwendungen und weitere Anwendungen ohne harte Echtzeitanforderungen geeignet.
Um höheren Anforderungen und den Mikrocontrollern der Zukunft gerecht zu werden, entwickelt ETAS derzeit einen Hypervisor RTA-HVR. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Details.