813_AUTOSAR_TPS_BSWModuleDescriptionTemplate9_执行时间1

╰+攻爆jí腚メ 2022-09-12 04:58 77阅读 0赞

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9.5 执行时间

9.5.1 概述

本小节定义了一个模型来描述特定实现的特定 ExecutableEntity 的 ExecutionTime。

第 9.5.3 章描述了所提议的 ExecutionTime 描述的目标和范围。

第 9.5.4 章列出了导致第 9.5.5 章中描述的实际模型的所有想法和观察。

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9.5.2 预备知识

本小节假设读者熟悉以下术语的定义（详情请参见 AUTOSAR 词汇表 \[5\]）：

几个词汇比较简单，不去做具体的翻译梳理了。

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9.5.3 范围

9.5.3.1 断言与要求

ExecutionTime 是一个断言：关于在给定情况下执行一段代码的持续时间的声明。 执行时间不是对软件、硬件或调度策略的要求。

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9.5.3.2 范围

本节提出了对实现的可执行实体的执行时间的描述。 粗略地说，此描述包括：

• 标称执行时间（“0.000137 s”）或时间范围

• 对进行执行时间测量或分析的整个上下文的描述

• 此测量质量的一些指示或估计

目标是在灵活性和精度之间找到一个很好的折衷。描述必须足够灵活，以便可以描述分析结果（“最坏情况执行时间”）和粗略估计之间的整个范围。 描述应该足够精确，以便完全清楚所声明的执行时间的相关性或含义是什么。 这意味着需要提供大量的上下文信息。 以下部分分析了该上下文是什么，并为此信息提供了适当的结构。

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9.5.3.3 超出范围

然而，指定如何测量或分析可运行实体的执行时间不属于本节的范围。 我们不会讨论可以使用哪些工具或技术来查找某个软件的执行时间或最坏情况下的执行时间。

定义在将各种软件集成到一个 ECU 时如何使用有关执行时间的信息也不在本节的范围内。 同样，本节不涉及系统对某些事件的响应时间。 响应时间不仅取决于所涉及软件的执行时间，还取决于基础设施开销和所使用的调度策略。

重点还在于对汇编指令（通常由已编译的 C 或 C++ 代码生成）的执行时间的描述。 例如的执行时间尚未明确考虑虚拟机上的 Java 字节码。

小结：看到这里，突然间想到了我现在接触的一些项目。其实，如果做得足够细致的话，基础软件的每一个接口的典型运行时间应该都要去测试一下才对。

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9.5.4 背景

本节提供了建议解决方案的一些背景。 想跳到结果的读者请看第 9.5.5 章。 可以为特定的汇编指令序列描述执行时间。 描述作为源代码提供的可运行程序的执行时间是没有意义的，除非还提供了精确的编译器（和编译器选项），以便可以从源代码中生成一组唯一的汇编指令。 此外，这种汇编指令序列的执行时间取决于：

1. 硬件平台

2. 硬件状态

3. 逻辑（软件）上下文

4. 从软件调用的外部代码段的执行时间

这些依赖关系将在以下部分详细讨论。

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9.5.4.1 执行时间对硬件的依赖性

执行时间取决于 CPU 硬件和外围硬件的某些部分：

• 执行时间取决于处理器的完整描述，包括：

– 处理器类型（例如 “PPC603”)

– 内部处理器频率 (“100 MHz”)

– 处理器缓存量

– CPU 配置（例如电源模式）

• 需要描述的外围方面包括：

– 外部总线速度

– MMU（ 内存管理单元）

– MMU 的配置（数据缓存、代码缓存、回写等）

– 外部缓存

– 内存（RAM 的种类、RAM 速度）

此外，当其他设备（I/O） 最终被 I/O 硬件抽象作为内存访问，这些设备的速度可能对软件的执行时间有很大影响。

除此之外，ECU 可能会提供多种方式来存储需要执行的代码和数据。 这也可能对执行时间有很大影响。例如：

• 执行存储在 RAM 中的汇编指令与在 ROM 外执行的执行时间可能有很大不同

• 当存在缓存时，在内存中访问的数据的相对物理位置也可能影响执行时间

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9.5.4.2 对硬件状态的依赖

除了硬件的静态配置和代码和数据在硬件上的位置之外，硬件的动态变化状态可能对一段代码的执行时间有很大的影响：几个这种硬件状态的例子是：

• 代码的哪些部分在执行缓存中可用，哪些部分需要从外部 RAM 读取

• 哪些部分数据存储在数据缓存中，而必须从 RAM 中获取

• 可能，处理器管道的状态

尽管这种影响与简单或确定性处理器（无缓存）无关，但缓存状态对现代处理器的影响可能是巨大的（数量级差异并非不可能）。 尽管存在缓存时此初始硬件状态具有潜在重要性，但几乎不可能且绝对不切实际地描述此硬件状态。因此，重要且明确的是，我们不会为此目的提供明确的属性。

这部分梳理了一些执行时间的通用性的描述，同时也引入了背景条件的一些信息。当前看的主要是硬件以及硬件状态相关的一些信息。

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