汽车嵌入式控制软件设计早期性能建模与实时性分析

针对日趋复杂的安全关键汽车控制系统，研究嵌入式软件设计早期性能建模和实时性分析的理论和方法。设计一种既能重用由汽车嵌入式控制系功能建模环境构建的软件功能模型、又可对系统实时性能进行准确描述的、由软件结构、目标平台和运行时系统元模型构成的领域专用性能建模语言，并由其构建性能建模环境；在考虑系统性能特征和资源约束的前提下，研究并实现对已有软件功能组件的重用和从软件结构模型至运行时系统模型的变换中所涉及的组件映射、任务形成和优先权分配算法；在此基础上，提出并实现基于运行时系统模型的实时性分析方法。通过在汽车自动变速控制系统软件开发过程中的应用，对提出的性能建模和实时性分析方法进行验证、改进和完善。本项目的研究成果，对于确保软件实时性、提高开发效率和降低开发成本、并增强我国汽车嵌入式控制软件的自主开发能力，有着重要的学术价值和广泛的应用前景。

为解决汽车嵌入式控制软件设计早期实时性验证问题，研究了汽车嵌入式控制软件设计早期性能建模和实时性分析方法。在性能建模方面，提出了一种汽车嵌入式控制系统性能建模语言，该语言由软件结构元模型、目标平台元模型和运行时系统元模型组成，并在通用建模环境中构建了汽车嵌入式控制系统性能建模环境。在实时性分析方面，研究并在构建的性能建模环境中实现了软件功能模型重用、组件映射、任务形成及优先权分配、以及基于运行时系统模型的软件实时性分析等算法。进一步通过在汽车自动变速控制系统软件开发过程中的初步应用，对提出的性能建模和实时性分析方法进行了验证，在提高开发效率的同时，能够有效保证汽车嵌入式控制软件的实时性。