国科础石刘博：操作系统测评与调优工具，助力建设高安全汽车操作系统

11个月前 (06-09) 阅读数 312 #汽车

近日，由SAE International主办，上海国际汽车城协办的“SAE 2024国际汽车安全大会”在上海隆重举行。作为SAE在中国举办的第六届汽车安全大会，吸引了50多位国内外杰出企业家、技术专家和行业学者参与。大会着眼于汽车安全全产业链可持续发展的推进，聚集全球政、产、研行业专家，通过政策研讨、技术创新等议题，共同推进车辆安全的未来。

国科础石战略总监刘博受邀出席分论坛，并做了《构建高安全汽车操作系统的探索与实践》的主旨演讲。

刘博表示，在汽车应用层进一步智能化、硬件层进一步集中化的趋势影响下，汽车操作系统将会具备高安全、高可靠、高性能、AI原生、开源开放几个特征，在这其中，高安全、高可靠性则是车规级操作系统的必选项。刘博分析到，为了实现更高阶的自动驾驶和更复杂的控制与交互，车内算力规模大幅提升，数据吞吐量大幅增长，对于硬件资源调度、执行调度的复杂度将呈几何级数的提升。随着自动驾驶的大规模应用，即便是操作系统底座有偶发性的抖动、故障，也有可能造成致命的事故。

国科础石在操作系统研发的过程中，把安全性作为汽车操作系统研发的第一要义，对于其中的探索与实践主要体现在两点：

操作系统组件通过行业最高规格功能安全认证

国科础石操作系统产品在调度、中断、内存、IO等各大内核关键模块中添加功能安全组件。比如在调度上，支持优先级天花板协议，避免死锁和优先级翻转；支持Watchdog，对操作系统的运行状态进行监控，避免系统卡死。

每个组件都通过了到目前为止行业内最高的功能安全认证。其中应用于汽车智驾域、座舱域的础光Linux操作系统的安全增强模块获得ISO 26262 ASIL-B等级评审报告；面相车控域的础光实时操作系统通过ISO 26262 ASIL-D功能安全认证。

操作系统测评与调优工具，高筑操作系统安全防火墙

在安全加固与功能安全认证的基础上，国科础石开发了一套针对操作系统性能、实时性、安全性进行分析诊断的工具——础光操作系统测评工具。据介绍，这是一款对操作系统内核运行情况进行评估的工具平台，针对操作系统的特性对其性能和稳定性评估，其中性能评估包括实时性、CPU性能、内存性能、IO性能等，稳定性评估包括综合压力、内存稳定性，并可在平台上生成在线报告，方便操作系统使用者进行操作系统评估选择或优化。并且支持自动化测试、报告，可以融入到客户的Devops流程中，实现持续测试验证，其度量精度可达微秒量级，工具运行的开销小，CPU占用5%以内。

础光操作系统测评工具产品架构

对于操作系统和应用程序的性能、稳定性、业务异常抖动等问题进行的根因诊断，国科础石研发了础光操作系统诊断调优工具。偶发性的操作系统及应用程序抖动，是一个业界难题，可能带来消费者体验问题，甚至是自动驾驶安全事故；操作系统疑难杂症复现周期长，测试环境不易复现，解决周期长，影响开发进度和上市周期。对此，础光操作系统诊断调优工具包含20多个子功能，涉及用户态、内核调度、内存、网络、IO、文件系统、硬件等不同领域，可以用于实时常态化的对操作系统和应用程序的性能、稳定性、业务异常抖动等问题进行根因诊断，可提前发现系统中的Corner-Case，也可帮助用户提前发现业务应用程序异常。据刘博介绍，目前针对某主机厂L4自动驾驶操作系统性能调优实践探索中，让系统性能整体提升了7倍以上。