發(fā)布時(shí)間：2024-05-14 05:20

　　實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本文主要關(guān)注汽車、航空等安全關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域。以汽車領(lǐng)域?yàn)槔?下一代汽車的電氣化、智能化與自動(dòng)化的大趨勢(shì),導(dǎo)致汽車電氣電子系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度日益增長(zhǎng),現(xiàn)代高端汽車的電子系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)包含數(shù)十甚至上百個(gè)電控單元(ECU)、通過多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同的總線互聯(lián)的復(fù)雜分布式系統(tǒng)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析與開發(fā)具有較高挑戰(zhàn)性,需要考慮多種需求與約束,包括:多個(gè)不同安全級(jí)別的應(yīng)用共存,形成混合關(guān)鍵性系統(tǒng),需要同時(shí)通過多個(gè)級(jí)別的安全認(rèn)證;系統(tǒng)硬件資源由于成本與功耗的原因而較為受限;安全關(guān)鍵應(yīng)用具有硬實(shí)時(shí)性需求,必須嚴(yán)格滿足截止期;安全關(guān)鍵應(yīng)用需要較高的可靠性與容錯(cuò)性,尤其需要防范惡劣環(huán)境中運(yùn)行時(shí)常見的軟錯(cuò)誤;集成化異構(gòu)硬件平臺(tái)需要高性能低功耗的硬件協(xié)處理器,用于加速深度學(xué)習(xí)與其它算法的實(shí)時(shí)運(yùn)行。針對(duì)這些挑戰(zhàn),本文提出了一系列的設(shè)計(jì)優(yōu)化算法,包括:·安全關(guān)鍵的實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)必須同時(shí)滿足嚴(yán)格的時(shí)間約束以及很高的可靠性和容錯(cuò)性要求�？刂屏鳈z測(cè)(CFC)通過在運(yùn)行時(shí)監(jiān)視和檢查程序的控制流來(lái)判斷運(yùn)行時(shí)的實(shí)際控制流是否偏離控制流圖,能有效地提高嵌入式系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)有基于軟件的...

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1一個(gè)典型的高性能集成混合關(guān)鍵性系統(tǒng)

此不能依賴云端處理。為了提高ANN的計(jì)算性能，尤其是推斷階段性能，針對(duì)ANN的硬件加速器近年來(lái)在學(xué)術(shù)界與工業(yè)界均引起了廣泛關(guān)注。日益復(fù)雜的ADAS和自動(dòng)駕駛應(yīng)用功能，以及硬件平臺(tái)的整合趨勢(shì)，導(dǎo)致了集成硬件平臺(tái)對(duì)運(yùn)算能力的巨大需求。為了達(dá)到高性能與低功耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)，集成硬件平臺(tái)趨向....

圖2-1任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的概率分布[1]

2相關(guān)工作我們首先介紹實(shí)時(shí)系統(tǒng)的基本背景知識(shí)，然后分別討論各個(gè)章節(jié)的具體相關(guān)工作。2.1實(shí)時(shí)系統(tǒng)背景知識(shí)如第1.1.3節(jié)提到，為了確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，設(shè)計(jì)者需要對(duì)任務(wù)、節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)三個(gè)層面的時(shí)間特性進(jìn)行分析。我們簡(jiǎn)要描述這幾個(gè)層面的實(shí)時(shí)系統(tǒng)理論。2.1.1WCET分析與優(yōu)化單個(gè)任務(wù)的....

圖2-2控制流檢測(cè)插樁對(duì)程序執(zhí)行時(shí)間概率分布的影響

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文2相關(guān)工作基本塊執(zhí)行時(shí)間的增量相似，這使程序執(zhí)行時(shí)間的概率分布曲線整體向右移動(dòng)，同時(shí)大幅延長(zhǎng)了程序的最差執(zhí)行時(shí)間WCETFCFC。相比之下，部分控制流檢測(cè)選擇性地對(duì)部分基本塊（尤其是不在WCEP上的基本塊）插樁。雖然這會(huì)導(dǎo)致程序ACET的增長(zhǎng)....

圖2-3CCA無(wú)法檢測(cè)到的控制流錯(cuò)誤[2]

內(nèi)部到另一個(gè)基本塊開頭或末尾的控制流錯(cuò)誤，還能檢測(cè)一部分從一個(gè)基本塊的開頭或末尾到另一個(gè)基本塊的開頭或末尾的控制流錯(cuò)誤。CCA在每個(gè)基本塊首尾進(jìn)行復(fù)雜的隊(duì)列操作，還需要根據(jù)隊(duì)列的長(zhǎng)度判斷是否發(fā)生控制流錯(cuò)誤，因此運(yùn)行時(shí)開銷較高。由于同一基本塊的后繼基本塊共享相同的CFID，這些后繼....

本文編號(hào)：3973245