RTA-LWHVR – Lightweight Hypervisor

Un module d’hyperviseur dans un microcontrôleur

Le RTA-LWHVR ETAS (Lightweight Hypervisor) permet de répartir un calculateur en différentes partitions, appelées Machines virtuelles (MV). Avec son besoin en espace mémoire et ses vitesses d’accès rapides, le RTA-LWHVR ETAS est spécifiquement optimisé pour les calculateurs automobiles. Il est conçu pour les microcontrôleurs automobiles qui ne contiennent aucun matériel de virtualisation.

Permet de programmer des fonctions et des logiciels de manière agile

L’hyperviseur permet à un microcontrôleur individuel d’exploiter plusieurs machines virtuelles de manière à la fois indépendante et parallèle. Chaque machine peut exécuter des applications bare metal avec son propre système d’exploitation (par ex. RTA-OS) ou bien même avec un stack AUTOSAR complet (par ex. RTA-CAR). Chaque machine virtuelle fournit une abstraction du matériel de base et permet d’utiliser des logiciels de différents fournisseurs, avec un minimum d’adaptations dans certains cas.

Les logiciels peuvent être exécutés sur une MV avec un stack AUTOSAR ETAS tiers, ou bien « bare metal »

Les machines virtuelles sont strictement découplées les unes des autres et possèdent leur propre secteur sécurisé sur le calculateur Il est donc possible d’actualiser les MV indépendamment les unes des autres. L’hyperviseur Lightweight d’ETAS constitue ainsi la base idéale pour le développement agile de logiciels et de fonctions dans le secteur automobile. Il permet à différents fournisseurs de programmer le même calculateur de manière indépendante, sans devoir partager leur code logiciel.

L’hyperviseur permet par ailleurs d’exécuter simultanément des logiciels compatibles et non-compatibles AUTOSAR avec différents niveaux de sécurité sur un seul et même calculateur. La communication inter-noyaux (ICC, Inter-Core-Communication) entre un noyau maître et plusieurs noyaux d’application garantit que chaque MV puisse requérir des budgets-temps supplémentaires en cas de besoin. De cette manière, les requêtes en temps réel peuvent être traitées sans erreur sans léser l’exécution d’autres fonctions.

Avantages généraux des hyperviseurs

Les constructeurs cherchent à faire baisser les coûts des véhicules en réduisant le nombre de calculateurs. Les hyperviseurs y contribuent en facilitant l’intégration de logiciels de plusieurs calculateurs dans un unique appareil de commande. L’utilisation d’un hyperviseur offre ainsi les avantages suivants :

  • programmation simultanée et indépendante d’un calculateur par différents fournisseurs
  • réduction du temps d’intégration nécessaire pour chaque composant logiciel
  • protection de la propriété intellectuelle entre les partenaires de développement
  • protection des erreurs logicielles dues à l’influence mutuelle des fonctions
  • supporte les homologations où une partie du logiciel doit rester inchangée

Bon nombre des microcontrôleurs automobiles actuels ne disposent pas de matériel de virtualisation. Néanmoins, afin de satisfaire les exigences d’AUTOSAR sur les microcontrôleurs automobiles, ETAS a développé l’hyperviseur Lightweight RTA-LWHVR.

RTA-LWHVR - Pour les microcontrôleurs actuels sans prise en charge de la virtualisation

L’hyperviseur Lightweight offre la majorité des fonctions des hyperviseurs et des avantages qui en découlent sans nécessiter une prise en charge matérielle de la virtualisation. RTA-LWHVR offre ainsi un large spectre de domaines d’application.

Avec l’hyperviseur Lightweight d’ETAS, les applications de niveau 1 suffisent à commander le matériel et à traiter les interruptions. Le code de niveau 1 s’exécute « bare metal » sur le noyau maître et traite les I/O. L’hyperviseur Lightweight lui-même s’exécute sur des noyaux esclaves (slave cores) et requiert uniquement jusqu’à 5 Ko de capacité de mémoire. Les applications client des MV « simples » s’exécutent également sur des noyaux esclaves.

Fonctions

  • les machines virtuelles « simples » atténuent la perte d’efficacité liée à l’absence de prise en charge matérielle de la virtualisation
  • adapté pour les applications jusqu’à ISO 26262 ASIL B

Avantages

  • vitesse d’accès des logiciels rapide
  • encombrement mémoire réduit
  • large choix de modes d’exploitation
  • absence d’influence mutuelle des MV

Domaines d’application

Le RTA-LWHVR est idéalement adapté pour les applications de Body Control et autres applications sans exigences en temps réel fermes.

Afin de s’adapter aux exigences croissantes et aux microcontrôleurs du futur, ETAS développe actuellement un hyperviseur RTA-HVR. N’hésitez pas à nous contacter pour plus de détails.