逐年增加的用于车载设备的高可靠性操作...

逐年增加的用于车载设备的高可靠性操作系统平台和ECU系统

eSOL Co., Ltd.

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Copyright(C) 2014 eSOL Co., Ltd. All rights reserved.

议程

序言: ADAS 的成长与趋势

关于eSOL 嵌入式软件业务

软件承包业务

以T-Kernel/µITRON4.0为基础的系统开发方案 eBinder

支持多个内核的实时操作系统

中间件

第三方合作伙伴的产品

成功案例信息-娱乐设备

ADAS

eSOL的特长 1：功能安全

eSOL的特长 2: 新技术

结论

2


ADAS市场发展推动力:新技术和 IoT

Around View Monitor

3

Engine control ECU

Airbag ECU

ABS ECU etc

Lane detection

Front Monitor Signal / Label recognition Night Vision

・Car navigation

・Display Audio

・Car Audio

Driver authentication

Driver monitor

Passenger monitor

Drive way/ vehicle to vehicle communication unit

・Cluster Meter

・Center console

・Head up display

我们拥有相应的解决方案!

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汽车技术发展趋势与eSOL产品

单一功能

单片机单内核多内核大量内核

无操作系统

或

基本的Task切换

实时操作系统多核实时操作系统大量内核，可移植的多核

实时操作系统

下一代自动操作系统

小规模

自动驾驶

中等功能软件分类

大规模

感知 + 提示

（车道划分＋警告）

感知＋控制

（冲突回避）

多项感知 + 多项控制自动变线

驾驶帮助等等

多功能连接

CPU

OS

独立自动驾驶

MCOS(tentative)

Next generation Auto-OS

2010 2015 2020

功能

Development and Customization Service

Embedded

Software

Service

走在汽车技术发展趋势的最前线


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关于eSOL

历史基本信息

主要客户 ARM Ltd., Sony Group Companies, KONICA MINOLTA Group Companies, NIKON

CORPORATION, EPSON Group Companies, Hitachi Group Companies, Panasonic Group

Companies, Canon Inc., Beckman Coulter K.K., Alpine Electronics, Inc., TOYOTA

MOTOR CORPORATION, NISSAN MOTOR CO.,LTD., Honda R&D Co.,Ltd., Mazda

Motor Corporation, DENSO CORPORATION, AISIN AW CO., LTD., Robert Bosch Car

Multimedia GmbH, Delphi Automotive LLP, BROTHER INDUSTRIES,LTD., DAIKIN

INDUSTRIES,LTD, Nintendo Co., Ltd., KYOCERA Corporation, Murata Manufacturing

Group Companies, OMRON Group Companies, Renesas Electronics Corporation, Texas

Instruments Japan Limited, Rakuten Edy, Inc., SATO CORPORATION, NEC Group

Companies, Fujitsu Group Companies, NIPPON MEAT PACKERS Group Companies,

ITOHAM FOODS Group Companies, EZAKI GLICO Group Companies, Meiji Group

Companies, MORINAGA MILK INDUSTRY Group Companies, Tokyo International Air

Cargo Terminal LTD., Japan Airlines Co., Ltd. (Random order)

1975 5月29日，ERG股份有限公司成立

1982 开始嵌入式软件承包服务业务

1991 成立Logistics Engineering Division (LE)事业部

1999 发布PrKERNELv4 real-time OS

2001 改名为eSOL股份有限公司成立嵌入式产品(Embedded Products Division - EP)事业部发布eBinder IDE

2005 发布eT-Kernel real-time OS

2006 发布eT-Kernel Multi-Core Edition real-time OS

发布用于手持条码扫描器用eSOL Emusen工具

2008 发布eT-Kernel Multi-Core Edition Memory Partitioning

2009 ARM Ltd入股eSOL 发布eSOL Geminus 系列手持条码扫描器用

2011 发表eT-Kernel Temporal Partitioning

发布 eSOL ECUSAR AUTOSAR 工具

2012 发布Many-Core Real-Time OS (MCOS)

成立 1975年5月 (ERG股份有限公司成立)

资本金 2.55 百万美元 (2014年4月)

总裁长谷川胜敏

营业收入 43.2百万美元 (2013年12月)

员工人数 360 (2013年12月)

总部日本东京


嵌入式软件业务

eSOL提供“套餐式解决方案”包含所有从OS到应用层以及相应处理

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Middleware

Real-time OS

Application

超过35年的全球经验

凭借于先进的技术竞技于各种嵌入式竞技场

充足的工程师资源

80%的员工为工程师

于客户保持长期的信赖关系

作为独立的平台供应商于众多的主流半导体公司结为合作伙伴关系

Engineering Services (Customization,

Dispatch)

Consultation

In-house POSIX/TRON-based Software Platform

Developm

ent Tools

Partner Products Solution

SE Div.

EP Div.

RCS

BDG


软件承包服务

提供软件定制与移植服务得到硬件厂商的有力技术支持

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包含从底层到高层应用

尤其是拥有大量的平台开发经验

OS-中间件等

第三方合作伙伴的产品

OS和中间件的移植

设备驱动的开发

系统架构和人员资源集中于有潜力的市场

不断的努力确保高品质，低成本，快速投放市场，结合eSOL多年积攒的技术与经验将这些融合成唯一的“Software IPs”

Middleware

OS neutral

Application Automotive (Control, Infotainment), AUTOSAR, AV, Medical, Industrial, Smartphone, Electronic Books etc.

USB, File Systems, TCP/IP stacks, GUI, Codec, Java VM, Wireless LAN, Bluetooth, IC Card/Close-range Data Comm, etc.

T-Kernel, μITRON, Real-time OS, Linux, Android, AUTOSAR, Windows, iOS etc.

Device Driver UART, SD Memory Card, I2C, USB, Wireless LAN, Ethernet, Touch Panel, SPI etc.

Medical Graphics Automotive

针对的市场

服务范围

Many experiences in FA, Consumer, OA, Educational, Entertainment devices and others

软件承包服务事业部(SE)

以T-Kernel/µITRON4.0为基础的系统开发方案


产品构成 9

以T-Kernel/µITRON4.0为基础的系统开发组合


嵌入式软件 11

强健的开发工具链解决了各种实时系统开发的问题：允许循环开发

可以实时调试多个任务和多个进程

进程模式的实时操作系统，支持内存保护

提供多核心支持

经过集成的目标开发板平台可使您直接开始应用开发

鼓励软件的再利用以提高开发效率


eBinder开发工具: 特征(1) 编译器/Builder

部件包包括操作系统和中间件, 内含了可配置的编译选项开关。配置和编译链接可在图形界面完成。编译器与eBinder捆绑在一起，支持ARM原装编译器

任务级别的调试器/系统级别的调试器利用任务级别调试器为每一个任务打开一个调试窗口，无需中断整个系统的运行即可调试单一的任务。进程中的任务也可以这种方式被调试。系统上下文可使用传统方式来调试。

动态加载功能＆任务生成功能无需再次链接和加载整个系统，在系统正常运行期间可动态加载对象到目标板，并为其生成运行时任务。

Shell 可利用类 UNIX主机shell在目标板上运行指定的函数，引用目标文件系统中的某个目录，控制目标板的运行，执行脚本文件等等。

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eBinder开发工具: 特征(2) 事件记录/ EvenTrek 分析工具

检阅和分析事件记录，其中包括RTOS API调用，中断和任务切换信息。可以显示任务状态转移，中间件的API事件和用户定义事件。

系统浏览器 PartScope 取得和显示管理信息，包括OS进程和任务列表，使用中的信号量详细，中间件信息，当前打开文件和/或套接字的状态。

Realtime Profiler 可基于处理器核心，进程，任务及函数级别查看CPU使用情况，检出CPU执行瓶颈。

JTAG ICE 连接

eBinder通过JTAG ICE提供了通讯和执行控制机能。所有 eBinder 的功能(多任务编程工具, 系统分析工具, 软件组件打包工具等)都可以通过设置JTAG端口作为调试端口来得以实现。

支持JTAGjet, adviceLUNA, advicePRO,PARTNER-Jet, Multi-ICE

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实时操作系统 (RTOS)


eSOL独自的节能实时操作系统

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覆盖POSIX API标准

支持系统级fork, pthread, signal, 和 IPC机制

容易移植Unix/Linux的应用程序以及提供相应的工程师服务

支持基于MMU的内存保护功能，支持进程模式，面向大规模系统

搭载了基本的内核功能，最适合对µITRON系统的移植


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独有的扩张机能

高速开机

逻辑层文件系统（LFS）

例外管理

目标板Shell支持用户自定义的扩张命令

独有的调度方式支持多核心和SMP和AMP的混合利用

相容开放原始码的T-Kernel

根据系统的规模和用途，准备了3种可扩张的版本

各版本上的软件资产易于共通，支持可扩展的软件开发

搭载了基本的内核功能，最适合对µITRON系统的移植。

支持基于MMU的内存保护功能，支持进程模式，面向大规模系统。

支持绝大多数的POSIX API，POSIX规格的实时操作系统。 UNIX/Linux的丰富的软件资产/开发资源得以保留，利用。

eSOL的可扩张的实时操作系统，在机能和性能上扩展和改良了开放原始码的T-Kernel和T-Kernel Standard Extension。


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RTOS

合理配置SMP，AMP，让各类应用程序的开发更简单

单核心处理器上的软件遗产的再利用

实时性的保证

最高的系统吞吐率

系统保护技术“Memory Partitioning”大力增强了多核心系统的可靠性，确保了品质

不同CPU核心上的程序之间，通过一般的API可以高速通信，同步

面向实时操作系统的集成开发环境“eBinder”

支持多核心处理器的SMP型实时操作系统。

独有的“混合调度”技术，支持SMP型程序和AMP型程序的混合执行。


混合调度采用了独有的调度技术，支持SMP型程序和AMP型程序的混合执行。以SPM和TSM为基本模式，共4种模式可供选择。

RTOS

单核心模式 (Single Processor Mode - SPM)

进程/任务生成时指定其在单个CPU核心上执行的模式。和AMP型系统一样，程序仅在事先指定的CPU核心上执行，该CPU核心称为单核心单元。

多核心模式 (True SMP Mode - TSM)

由OS动态地选择程序在哪颗CPU核心上执行的模式。任务根据其优先级被动态的分配到空闲的CPU核心，这些核心组成多核心单元。

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已有软件的移植

使用特别的Single Processor Mode (SPM)，可以方便地将已有的在单核处理器环境运行的软件程序移植到多核处理器上，这也使用于处理已有的AMP程序。

User GPOS Application

User GPOS Application

User Bare-Metal Application User

Bare-Metal Application

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20

可靠性不同的系统可以安全地集成可靠性低的系统也可以和可靠性高的系统安全地集成，不用担心破坏高可靠性系统的内存。

促进软件遗产的再利用只需稍稍改动OS的设定，就可以对旧有的设备驱动程序和中间件再利用，并且无需修改这些软件也可以改善系统的可靠性和品质。

提供了支持分区间通信的API 任务/进程间的通信

不同分区间的共享内存

提供了从不同分区共享设备驱动程序和中间件的机制（内核链接区）

解决了虚拟化系统具有的下列课题，强化了嵌入式系统的特性。分区间的信息共享

不同分区的软件再配置/再利用

设备驱动程序，中间件的再利用

单一OS构成等等

由“内核保护”和“CPU核心分区”两种技术构成

多核心系统上的内存保护技术。可以防止MMU所无法应对的，诸如设备驱动程序等内核程序对内存的非法存取等问题


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内核保护保护内核不受某些内核程序的破坏

系统模式内核程序在系统模式下执行

进程级程序在用户模式下执行

无需对现有内核程序做修改

内核模式是内核专用的模式内核内存只能从内核内部存取

eT-Kernel Multi-Core Edition的内核很小，并对其自身的破坏负有全责

设备驱动程序无需担心会引起内核崩溃

即便发生了非法存取，例外管理器会获得控制并执行预先设定的例外处理

通常的情況

用户模式 : RNG 3

特权模式 : RNG 0-2

内核保护有效的情况

用户模式 : RNG 3

系统模式 : RNG 0-2

内核模式 : RNG K

每种保护模式都有相对应的堆栈

※1

Kernel App (内核程序)是指设备驱动程序，中断处理过程和中间件等通常在特权模式下运行的程序

※2

※1

※2


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核心分区: 以分区来划分不同软件，并限制分区间的内存存取的技术

用分区来管理可载入内核程序设备驱动程序和中间件可通过可载入内核程序的形式，由分区划分管理，本分区的内核程序不能访问其他分区

例外管理器能捕获未授权访问

程序的载入和启动管理任务可装载程序至本分区

任务所生成的子任务必须位于同一分区

任务非法执行时返回错误

呼叫可载入设备驱动程序和中间件的应用程序

程序能呼叫的这些内核程序必须位于同一分区内

呼叫其他分区时返回错误

内核链接让分区间的共享成为可能

前提条件

内核保护技术

eT-Kernel Standard Extension


eBinder开发环境支持多核处理器和eT-Kernel Multi-Core Edition的综合开发环境

应用单核处理器的知识于开发经验

提供工具支持实时多任务调试

强有力的多任务开发工具任务/进程级别的调试器。可以方便地管理任务同步和排他状态

反复开发模式于单处理起相似

解析CPU内核与整个系统的内在关联可以通过EvenTrek工具解析所有相关的任务和整体系统功能

Task 0

Task 1

Task 2 …

分别在4个不同的CPU上运行的处理当选择2个CPU内核时

只选择一个内核进行调试

RTOS

在不停止整個係統的情況下中斷任務執行

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中间件


文件系统

网络协议

USB 选项

WiFi驱动程序

- 经过诸多检验的嵌入式系统中间件解决方案 -

中间件产品一览 25

eSOL的优势 1: 功能安全


功能安全解决方案 (汽车, 工业设备, 医疗) 27

ISO 26262调配支持服务

实际的提案包含咨询，以及技术承包服务，以满足客户的需求和预算

本公司的产品符合功能安全规范

eT-Kernel实时操作系统

eBinder集成开发环境

计划在年内取得ISO26262认证

与在硬件功能安全有丰富经验与良好声望的Yogitech合作

Services Flow (Example)

Part1. Vocabulary

Part2. Management of functional safety

Part3. Concept phase

Part4. Product development at the system level

Part5. Product development at the

hardware level

Part6. Product development at the

software level

Part7. Production

and operation

Part8. Supporting processes

Part9. ASIL-oriented and safety-oriented analyses

Part10. Guideline on ISO 26262

Scope of eSOL’s activities（ISO26262）

活动: 功能安全 WG

eSOL将持续地贡献JASPAR活动以符合ISO 26262 规范

3. Consultation e.g. ・Education, Training ・Process Establishment Support ・Deliverables Development Support

2. Plan

5. Third-party Certificate Support

Under consideration to partner with third-party certifiers

4. Engineering Services ・Customization/dispatchs ervices ・Creation of deficient evidences

1. Gap Analysis Investigates a gap between

existing evidences and evidences demanded in

ISO26262

RCS offers SE

offers


ISO26262 与 IEC61508认证

2014/Q3 发布 (计划)

28

• 为用户产品开发提供有关T-Kernel平台在安全/合理应用方面的信息

• 为应用系统安全机制的设计/实现/测试提供必要的技术信息

• 为应用系统获取功能安全提供必须的eSOL的品质信息

• 以技术支持的方式为那些力图取得功能安全认证的客户提供eSOL经过多年致力于功能安全活动所积累的知识和经验

Certified to ISO26262 Certified to IEC61508

CONFIDENTIAL

eSOL的优势 2: 新技术


BSW自动生成工具(遵从AUTOSAR3.1/ 4.x 规范)

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System Configuration Input

.XML

Configure System

.XML

System Configuration Description

Extract ECU-Specific Information

.XML

ECU Extract of System Configuration

ECU Configuration

.XML

ECU Configuration Description

Generate Executable Code


[R&D] Many-Core OS (MCOS)

引领Many-Core 技术的标准化 Multicore Association SHIM（Software-Hardware Interface for Multi-Many-Core) 工作组的主席

访问位于早稻田的Advanced Multicore Processor Research Institute 成员

JEITA 微内核技术委员会

NEDO技术委员会

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R&D of Many-Core OS (MCOS) 2012年成为第一个为嵌入式系统成功实现了商业版的支

持众多内核的OS开发版

计划在2013年4Q推出测试版

不同于以往的多内核实时操作系统，采用了全新的正在申请专利的称为“Semi-priority Scheduling”的调度方式，以确保实时性能

参与早稻田大学的研究与早稻田大学共同为OSCAR开发软件并行支持服务，为

其装备了世界上最为先进的并行技术。

同eSOL OS专家门一同促进具有前瞻性的针对Many-Core 的先进技术的研发

MCOS Distributed Micro-kernel Architecture

结论


eSOL解决方案，为你：

你的完整方案提供声商，提供开发，定制服务，RTOS许可证，功能安全咨询，还有更多！

一个满足你的系统的内部连接和集成需求的，可扩展的，可靠的，高品质的实时操作系统

与我们的多内核技术一起实现你的性能，产量的最优化

…提供我们的eBinder开发工具的技术支持!

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eSOL解决方案，为你： 34

各种各样的成功故事，特别是在车载领域

与众多的SoC供应商结成合作伙伴，拥有大量成功的ADAS系统应用

遵从功能安全标准，拥有丰富的经验支持客户实现ISO26262规范

面向未来的新技术开发

0709

www.esol.co.jp

谢谢！

逐年增加的用于车载设备的高可靠性操作...

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