本文將介紹在需要協同操作的多設備環境中軟件開發課題的解決方案。

作者：Yoshihito Ogawa

Sr Staff Software Engineer

架構的演變與車載軟件

近年來，汽車行業正在經歷重大變革。在這個變革中，趨勢和需求也發生了巨大變化，互聯、自動駕駛、駕駛輔助、電動化等功能需求逐年增加。隨著功能的增加，搭載的ECU也在不斷增加，為了適應日益復雜的系統，汽車的電氣/電子架構（E/E架構）也在不斷發展。

為了控制這些系統，需要構成ECU的多個設備之間進行協調操作。

車載軟件開發中的課題

面向需要多個設備協同操作的多設備環境進行軟件開發面臨以下課題：

1. 難以判斷哪個設備的軟件出了問題

在多個設備上各類軟件協同運行的系統中，一個出現問題的軟件可能會導致其他設備上的軟件出現錯誤。在這種情況下，僅僅調試出錯的軟件是不夠的，還需要理解同時在其他設備上運行的軟件的行為，這樣才能找出問題的原因。

2. 難以確定系統何時負荷較高

在多設備系統中，可能存在在特定時刻負荷集中，從而導致無法實現最大限度運用系統硬件性能的情形。雖然使用現有的性能測定工具可以對單個設備進行分析，但是針對特定時刻來全面掌握系統負荷并不容易。

瑞薩電子的舉措和解決方案

瑞薩電子正在致力于開發面向前述多設備的軟件開發課題的解決方案。此次，我們將介紹其中的解決方案之一，即Synchronous Logging（以下稱為Sync Logging）

Sync Logging是用于多個設備構成的系統的調試和分析的解決方案，它提供了一種方式來了解每個設備在相同時間點執行了什么樣的處理。為了掌握各個設備的行為，我們會使用諸如strace、perf tool等Linux工具，以及嵌入在軟件中的日志消息。通過日志消息的時間信息，可以在發生錯誤的時間點上，查看其他設備上運行的軟件的行為，從而更容易確定錯誤的原因。

此外，為了掌握各設備的資源使用情況，我們使用能夠輸出帶有時間信息的日志的Linux命令和工具，如perf tool、top、vmstat等。通過同步具有時間信息的日志消息的時間，可以分析資源使用情況的信息，從而掌握特定時間系統的負荷狀況。

Sync Logging由運行在Host PC上的Trace Manager和運行在設備上的Trace Monitor這兩個工具組成。設備上運行的軟件或工具輸出的數據會經由Trace Monitor傳送到Host PC上的Trace Manager。Trace Manager會將來自多個設備的數據按時間順序排列并輸出。通過分析這些輸出數據，可以掌握同一時間各個設備上的軟件正在執行什么樣的處理，以及系統的負荷情況如何。

開發狀況和今后的展開

Sync Logging已針對R-Car S4和R-Car V4H的評估環境進行開發。今后計劃擴展支持新一代R-Car產品和面向車載的MCU產品。此外，我們將持續努力擴展支持的工具，并對收集的數據進行更加直觀的顯示，以實現功能的增強和用戶體驗的提升。

如果您對多設備軟件開發環境感興趣，您可點擊文末閱讀原文進入咨詢頁。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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