我們的街道和高速公路正在成為車輪嵌入式網(wǎng)絡(luò)的道路?，F(xiàn)代公路車輛是五十個(gè)或更多嵌入式處理器的平臺(tái)，包含數(shù)百萬(wàn)行計(jì)算機(jī)代碼。汽車制造商希望盡可能使用現(xiàn)成的軟件，因此他們可以將內(nèi)部軟件開(kāi)發(fā)工作集中在具有專業(yè)知識(shí)和獨(dú)特創(chuàng)造能力的汽車專用領(lǐng)域。

許多與嵌入相關(guān)的基本問(wèn)題很容易通過(guò)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）解決。一個(gè)很好的例子是歐洲汽車行業(yè)的OSEK/VDX聯(lián)盟，它為車輛中的分布式嵌入式控制單元定義了標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。符合OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的RTOS可滿足當(dāng)今汽車嵌入式控制單元在以下領(lǐng)域的需求：動(dòng)力傳動(dòng)系，底盤(pán)和傳動(dòng)系統(tǒng)。然而，OSEK/VDX在以下領(lǐng)域可能無(wú)法滿足未來(lái)汽車應(yīng)用的需求：高性能動(dòng)力傳動(dòng)系，信息娛樂(lè)系統(tǒng)和安全性/安全性。

目前，這些高端汽車應(yīng)用的許多替代RTOS正在推出。

RTOS內(nèi)核大多數(shù)RTOS內(nèi)核支持基于優(yōu)先級(jí)的 preemption 用于任務(wù)調(diào)度。一些RTOS還提供更復(fù)雜的調(diào)度選擇，例如“截止日期調(diào)度”或“分區(qū)調(diào)度”。它們還提供內(nèi)存分配方案來(lái)管理大范圍的RAM內(nèi)存，以及設(shè)備I/O監(jiān)控器來(lái)管理和構(gòu)建大量不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。例如，設(shè)備I/O監(jiān)控器可用于管理通信設(shè)備驅(qū)動(dòng)器陣列，例如可在汽車遠(yuǎn)程信息處理單元中找到的。驅(qū)動(dòng)程序可能包括：CAN（控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)），LIN（本地互連網(wǎng)絡(luò)），F(xiàn)ireWire，F(xiàn)lexRay和MOST（面向媒體的系統(tǒng)傳輸）。

設(shè)備I/O監(jiān)控器提供標(biāo)準(zhǔn)通道通過(guò)哪些應(yīng)用程序軟件任務(wù)可以操作各種驅(qū)動(dòng)程序。

RTOS內(nèi)核中解決的下一個(gè)主要問(wèn)題是任務(wù)間通信和同步。

間接與直接消息傳遞大多數(shù)RTOS提供某種形式的異步消息傳遞，用于任務(wù)間通信。異步消息傳遞是一種簡(jiǎn)單直觀的松散耦合方法，用于從任務(wù)到任務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，其中發(fā)送消息的任務(wù)不等待來(lái)自接收器任務(wù)的任何信息。

異步消息傳遞的實(shí)現(xiàn)可能在不同的RTOS中以不同的方式完成。概念上最簡(jiǎn)單的方法稱為直接異步消息傳遞，其中任務(wù)可以將消息直接發(fā)送到另一個(gè)任務(wù)，如下所示。

用于任務(wù)間通信的直接消息傳遞

這是一種簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的軟件設(shè)計(jì)模型。另一方面，間接異步消息傳遞，其中應(yīng)用程序軟件涉及消息隊(duì)列，任務(wù)發(fā)送和接收消息，如此處所示，是一種更笨拙的軟件設(shè)計(jì)模型。

間接消息傳遞以進(jìn)行任務(wù)間通信

對(duì)于汽車信息娛樂(lè)和安全等高度復(fù)雜的應(yīng)用，最好通過(guò)以下方式控制軟件復(fù)雜性使用直接消息傳遞進(jìn)行任務(wù)間通信。出于同樣的原因，直接消息傳遞應(yīng)該是多核，分布式多處理器和容錯(cuò)汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要通信機(jī)制。