CN110058988A - 测量事件链的响应时间的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了测量事件链的响应时间的系统和方法。事件链是一组个体事件。所述方法包括步骤：标识要测量用于其的响应时间的事件链，该事件链包括一组事件；标识用于处理所述事件的序列；追踪所述序列中的每个所标识事件的处理；等待直到所述序列中的所有所标识事件已执行；在确保仅当所述序列中的在前事件已执行时才认为每个所述事件已执行之后，通过标记首个事件的执行开端和最后事件的执行结束来计算所述事件链的响应时间。

Description

测量事件链的响应时间的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于测量一组事件的处理时间的测量系统。该组事件具有用于处理的预限定序列。

背景技术

响应时间是像交通工具中使用的电子控制单元（ECU）之类的实时嵌入式系统的重要特性。需要测量和理解系统的计时行为。在ECU中，响应时间受HW和SW延时的影响。

US专利申请2004/0039935 A1公开了一种用于测量具有多个任务的实时系统中的任务的运行时间的方法。现有技术中公开的方法规定在要确定其运行时间的任务的开端处启动计时器，并且响应于中断而停止计时器，存储计时器状态并且跟随中断的终止而再次启动计时器。根据现有技术的设备提供一个计时器用于为不同任务测量运行时间。

这里描述了“事件链”的描述/定义……。

附图说明

参考以下附图描述了本公开的实施例，

图1示出了正在执行的不同任务的流程图

图2示出了正针对响应时间测量被考虑的不同任务的流程图

图3示出了正针对响应时间测量被考虑的不同任务的流程图，这些任务在控制器的不同核上被运行。

具体实施方式

图1中示出的是正按执行的时间顺序被执行的不同事件的流程。该流程是用例中的一个，并且事件执行的次序可以取决于接收的输入而变化。

这里任务指代由控制器执行的一组指令。控制器通常包括处理单元、输入接口、输出接口和存储器。输入接口可以从各种传感器接收输入。输出接口还可以连接到各种致动器。

测量系统由调试器HW、测量SW以及相关联的事件链信息组成。在膝上型计算机或任何其他数据处理单元上建立响应时间测量系统。响应时间测量系统加载有事件链的细节。随着并且当在ECU HW上动态地执行链中的个体事件时，追踪它。在一个实施例中，可以在HW调试器环境中运行事件。在另一个实施例中，可以在实际ECU中运行事件。

在本文档中，可以可互换地使用像任务、过程、时间和功能之类的术语。可以可互换地使用像响应时间、处理时间和执行时间之类的术语。像“响应时间测量系统”、“测量系统”或“系统”之类的术语可以指代相同的系统。“事件”指代个体事件并且“事件链”指代一组事件。还可以可互换地使用术语“控制器”和“处理器”。

事件可以被限定为在运行时可以观察的特定系统行为的抽象表示。事件链可以被限定为在运行时计时事件发生序列中的因果顺序的规范。借助于事件链，可以明确地描述系统的刺激与其对应响应之间的关联。

所述测量方法包括追踪事件的执行。事件可以正在一个处理器的不同核或相同核上运行。为了测量事件链的响应时间，事件应当按如事件链的描述/规范中的指定顺序运行，从首个事件的开端开始直到最后事件的执行结束。

例如，当驾驶员按压加速器踏板时，引擎多么快速地通过生成更高扭矩来响应是引擎控制系统的响应时间。该响应时间可以取决于在按压加速器踏板时被执行的各种功能。

这些功能可以分布在不同处理器中或在处理器的不同核中，或者可以正在一个处理器的相同核中运行。响应时间还可以称为处理时间或执行时间。

事件链是在SW执行期间在ECU中发生的一系列事件。静态地，它们可以被视作由ECU依次执行的过程/功能链。系统的总响应时间是很多事件链的响应时间的总和。对于每一个输入，可以存在要执行的各种事件。在控制器运行的不同任务中组织这些事件。根据Autosar，事件链被描述为事件之间的刺激-响应关系。

为了测量针对输入（刺激）的响应时间，在获得最终响应之前可以存在要执行的各种事件。为了确定输入激励事件发生和预期结果（响应事件）之间的响应时间，要追踪个体事件的执行并且在执行最后事件之后，将响应时间计算为从首个事件的执行开端和最后事件的执行结束所花费的时间，按限定的次序来执行事件。

通常，测量系统用于测量响应时间。测量系统通过例如CAN总线之类的通信接口而连接到ECU。要在ECU中运行的软件由各种任务组成。可以由操作系统以不同间隔或基于输入来执行这些任务。还可能的是，这些功能可以使用中断而被执行或可以直接被其他功能调用。根据本发明，向ECU中的任务插入监视/测量程序。这些监视程序对哪些事件被执行保持追踪。

在测量系统中，用户可以选择对于测量响应时间要监视哪些事件。创建任务列表。用户还可以输入要执行的任务的序列。要观察到，基于操作系统的调度频率，一些任务可以比其他任务更频繁地被执行。测量系统将任务列表和执行的顺序传送到ECU。ECU监视所选择事件的执行并对每个事件作时间戳。以有规律的间隔或基于事件将该信息传递到测量系统。一旦所标识序列中的所有任务被执行，测量系统就计算响应时间并显示。ECU计算用于事件链的响应时间并将其传送到测量系统也是可能的。ECU对所执行事件保持追踪，即使它们正在处理器的相同或不同核上运行。

下面利用示例来解释所述测量系统的工作。

假设ECU中存在T1至T10任务。用户想要测量用于事件E1的响应时间，事件E1将导致任务T1、T2、T3、T4、T5和T6的执行。用户选择这些任务并且还分配任务的执行顺序。在该情况下的顺序可以是T1、T2、T3、T4、T5和T6。这被称为任务序列或事件链。

这里将T1至T6称为事件链。用户想要测量用于该事件链的响应时间，即从T1的执行开端直到T6的执行结束所花费的时间。

测量系统向ECU传送针对响应时间测量要监视的任务列表。测量系统还将任务序列传送到ECU。

在一个实施例中，ECU标记要监视的任务和用户所选择的序列。ECU可以包括用于启动和停止/冻结计时器的任务中的监视程序，以测量任务花费的时间。一旦完成事件链，就将总响应时间传送到测量系统。

在另一个实施例中，测量系统可以在任务中做出改变并且将经修改的任务发送到ECU。ECU存储这些经修改的任务并监视它们来查看事件链何时完成。

假设ECU运行T1，然后T2，然后T5，然后T6，然后T3，然后T4，然后T5，并且然后T6，如图1中示出的。这示出了ECU的实际执行次序。

观察到，在以上场景中，任务T5和T6在事件链中运行两次，因为这些可以比其他任务更频繁地被操作系统调度。

图2中的箭头和任务示出用户所选择的序列。因此，用于事件链的响应时间是T1的开端直到T6的结束。

应当观察到，当用户选择序列时，每个任务仅在先前任务已执行时才认为完成。在以上场景中，仅在T4已被执行后才认为任务T5已完成。如果T5在T4前运行，那么不将T5视为已完成的（仅出于计时测量目的）。类似地，只有先前任务T5已被执行才认为T6是已完成的。因此，不认为在任务T3和T4之前运行的任务T5和T6是已完成的。因此，仅当满足以上先决条件时，ECU才认为事件链是完成的。

因此，ECU在计算事件链所花费的响应时间之前等待任务序列被完成。在图2中，响应时间示出为Tr。

图3示出了类似场景，其中在处理器的不同核上运行不同任务。这里C1、C2和C3表示处理器的不同核。任务T1和T6在核1上运行。任务T2、T4和T5在核2上运行。任务T3在核3上运行。这里同样地，即使任务T5和T6在T4和T5前运行，出于测量目的也不认为任务T5和T6是完成的。仅当个体任务在它们的前一任务运行之后运行，才认为事件链是完成的。仅当所有任务运行时并且当每个任务仅在在前任务运行之后运行时，才计算响应时间。

测量系统可以具有集成的开发环境，以开发/修改/编译和下载要在ECU中运行的代码。

在一个实施例中，测量系统可以是可连接到ECU的独立系统。在另一个实施例中，测量系统可以远程连接到ECU。

测量系统通常包括：接口，用于与电子控制单元通信；标识模块，用于标识一组事件和它们在ECU中的处理序列；仪器模块，用于在ECU中插入测量程序以标识所述事件的处理；在所述系统上运行的追踪模块，用于追踪所述ECU中的事件的处理；测量模块，用于在确保仅当序列中的在前事件已执行时才认为每个所述事件已执行的同时，通过计算从所选择序列中的首个事件的执行开端直到最后事件的执行结束的时间来测量事件链的响应时间。

这里，测量系统和ECU之间的接口可以是通过总线或通过以太网或Jtag接口的。标识模块指代将标识不同事件发生的一组指令。追踪模块可以是对任务或事件的执行保持追踪的一组指令。测量模块可以是通过从ECU接收各种信息来编译响应时间的一组指令。测量模块从ECU接收所编译响应时间并将它显示给用户也是可能的。

因此，根据本发明的方法提供计算用于事件链的响应时间的有效方式。因为仅当序列中的在前任务已运行时才认为任务是完成的，因此所提出的方法更准确。一旦完整地运行所有任务，就计算用于事件链的响应时间。

Claims (11)

1.一种测量事件链的响应时间的方法，所述方法包括步骤：

-标识要测量用于其的响应时间的事件链，所述事件链包括一组事件（T1至T6）

-标识用于处理所述事件的序列

-追踪所述序列中的每个所标识事件的处理

-等待直到所述序列中的所有所标识事件被执行

-在确保仅当所述序列中的在前事件已执行时才认为每个所述事件已执行之后，通过标记首个事件的执行开端和最后事件的执行结束来计算所述事件链的响应时间。

2.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中所述事件是实时事件。

3.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中追踪所述事件并且仅当所标识序列中的事件已处理时才将所述事件记录为已完成。

4.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中当事件完成时存储事件的处理时间。

5.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中追踪所述事件并且仅当所标识序列中的在前事件已处理时才将所述事件记录为已处理。

6.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中所述事件能够正在处理器的不同核上运行。

7.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中所述事件能够正在处理器的相同核上运行。

8.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中如果所标识序列中的在前事件未被处理，那么所述事件被视为未处理。

9.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中一旦所有事件被记录为已处理，就计算响应时间。

10.根据权利要求1所述的测量事件链的处理时间的方法，其中所述响应时间是从所述序列中的首个事件的执行开端直到最后事件的执行结束的时间的持续时长，测量系统能够重复测量若干次并计算事件链的平均、最大和最小响应时间。

11.一种测量事件链的响应时间的测量系统，所述事件在电子控制单元中被运行，所述系统包括：

-接口，用于与所述电子控制单元ECU通信

-标识模块，用于标识一组事件和它们在所述ECU中的处理序列

-仪器模块，用于在所述ECU中插入测量程序以标识所述事件的处理

-在所述测量系统上运行的追踪模块，用于追踪所述ECU中的事件的处理

-测量模块，用于在确保仅当所述序列中的在前事件已执行时才认为每个所述事件已执行的同时，通过计算从所述序列中的首个事件的执行开端直到最后事件的执行结束的时间，来测量事件链的响应时间。