本文選題：存儲管理單元 + AUTOSAR�。� 參考：《電子科技大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：為了滿足現(xiàn)今汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，汽車開放架構(gòu)（AUTOSAR）組織負(fù)責(zé)為未來的汽車系統(tǒng)制定新的標(biāo)準(zhǔn)。AUTOSAR OS就是完全符合AUTOSAR規(guī)范設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)，并且能向后兼容于OSEK規(guī)范的已有的汽車電子嵌入式操作系統(tǒng)。AUTOSAR規(guī)范相對于OSEK規(guī)范作了很多擴(kuò)充，其中在原有基礎(chǔ)上增加的存儲保護(hù)機(jī)制更是其一大特點(diǎn)。通過提供這一保護(hù)機(jī)制，可以使原有系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定、可靠，從而可以使系統(tǒng)支持更加復(fù)雜的應(yīng)用需求，并且使汽車電子系統(tǒng)適應(yīng)新的發(fā)展方向。為了實(shí)現(xiàn)存儲保護(hù)功能，在設(shè)計(jì)之初對AUTOSAR OS整個(gè)存儲保護(hù)功能的需求做出了詳盡的分析，并在實(shí)驗(yàn)室原有的eAutoOSEK操作系統(tǒng)之上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了存儲保護(hù)機(jī)制。本課題對于存儲保護(hù)機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要包括以下兩個(gè)方面： 基于AUTOSAR OS對于存儲保護(hù)的要求，并結(jié)合OS應(yīng)用提出了存儲保護(hù)的應(yīng)用模型。在AUTOSAR OS中，OS應(yīng)用是所有資源的管理單元，并且是程序在存儲空間上隔離保護(hù)的區(qū)域。通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)OS應(yīng)用機(jī)制，來實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)對于域的支持。存儲保護(hù)的目標(biāo)就是要基于OS應(yīng)用的特權(quán)模式和保護(hù)屬性，實(shí)現(xiàn)可信域與不可信域在存儲空間上的隔離，以及不可信域內(nèi)部OS應(yīng)用之間的隔離，從而保證不可信OS應(yīng)用中程序的訪存故障不會破壞其它OS應(yīng)用程序的正常運(yùn)行。 為了能夠支持系統(tǒng)中域之間存儲訪問的隔離保護(hù)，在原有OSEK OS基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了存儲保護(hù)底層的相關(guān)功能模塊。首先通過構(gòu)建MMU管理子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中存儲空間的隔離劃分，并在系統(tǒng)運(yùn)行過程中對TLB缺頁以及訪問權(quán)限異常進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)存儲保護(hù)的基本功能。為了滿足運(yùn)行過程中域之間的切換，這里對OS應(yīng)用中執(zhí)行體運(yùn)行時(shí)的切換和派發(fā)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從而可以根據(jù)目標(biāo)域來重新設(shè)置運(yùn)行時(shí)的環(huán)境。設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)用和可信服務(wù)機(jī)制來使用戶模式下的用戶程序可以獲得可信域提供的服務(wù)。 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)在于基于OS應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)基于域的存儲保護(hù)，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
[Abstract]:In order to meet the development requirements of the automotive electronics industry today, Auto Open Architecture (AUTOSAR) is responsible for developing a new standard for future automotive systems. AUTOSAR OS is an embedded operating system designed and implemented in full compliance with the AUTOSAR specification. And the existing automotive electronic embedded operating system, AUTOSAR, which is compatible with the OSEK specification backward, has made a lot of expansion compared with the OSEK specification, among which the storage protection mechanism added on the original basis is one of its major features. By providing this protection mechanism, the original system can become more stable and reliable, so that the system can support more complex application requirements and make the automotive electronic system adapt to the new development direction. In order to realize the storage protection function, the requirement of the whole storage protection function of AUTOSAR OS was analyzed in detail at the beginning of the design, and the storage protection mechanism was designed and implemented on the basis of the original eAutoOSEK operating system in the laboratory. The design and implementation of the storage protection mechanism include the following two aspects: Based on the requirements of AUTOSAR OS for storage protection, an application model of storage protection is proposed in combination with OS application. In AUTOSAR OS, the application is the management unit of all resources, and it is the area where the program isolated and protected on the storage space. The OS application mechanism is designed to support the domain of the operating system. The goal of storage protection is to realize the separation between trusted domain and untrusted domain in storage space and between OS application within untrusted domain based on the privilege mode and protection attribute of OS application. Therefore, the failure of accessing programs in untrusted OS applications will not destroy the normal operation of other OS applications. In order to support the isolated protection of storage access between domains in the system, the related functional modules of storage protection are designed and implemented on the basis of the original OSEK OS. Firstly, the storage space in the system is isolated by constructing the MMU management subsystem, and the TLB page missing and access rights exception are handled in the running process of the system, so as to realize the basic function of storage protection. In order to meet the needs of switching between domains during the running process, the execution runtime switching and dispatching in OS applications are designed in this paper, so that the runtime environment can be reset according to the target domain. The mechanism of system call and trusted service is designed to enable user program in user mode to obtain the services provided by trusted domain. The innovation of this design is that OS should be used to implement domain-based storage protection, thus enhancing the security and reliability of the system.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U463.6;TP333

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本文編號：1861382