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Presentation Transcript
slide1

Stage en entreprise

Protection Mémoire pour un

OS Temps Réel Embarqué Automobile

Contexte :

Le monde de l’automobile construit la norme AUTOSAR afin de standardiser les systèmes électriques et électroniques dans les véhicules. Ce standard couvre toutes les phases de développement, depuis la programmation jusqu’à l’intégration dans le véhicule, facilitant l’interopérabilité entre différents fournisseurs et la réutilisabilité de composants logiciels sur étagère. La variété en termes de criticité et de provenance des logiciels cohabitant sur le même calculateur implique des risques sur la sureté du système. Plusieurs mécanismes sont proposés pour assurer le niveau de sûreté requis, dont la protection de la mémoire qui garanti l’intégrité de la mémoire du système ainsi que la confidentialité des données.

AUTOSAR

Nouvelle norme dans l’automobile

Spécification

Sureté de fonctionnement

(ASIL)

Intégration de logiciels d’origines variées sur un calculateur

Variété de

Fournisseurs

Niveaux de criticité

inclut

Exécution déterministe et

Intégrité des applications

Avantages

Inconvénient

Cycle de développement accéléré

Applications non testées en cohabitation, possibles erreurs de programmation, bugs imprévisibles

contradiction

OS utilisé : Trampoline

Trampoline est un système d’exploitation compatible OSEK qui est la norme automobile en vigueur aujourd’hui. Actuellement en développement à l’IRCCyN, Trampoline intègre progressivement les fonctionnalités requises par AUTOSAR.

CPU utilisé : Star12XE

Le processeur S12, fondu par Freescale, est très utilisé dans les automobiles de nos jours pour son efficacité énergétique et ses performances. La puce S12XE bénéficie d’un module de protection de la mémoire.

Quelques solutions :

Protection de l’intégrité des applications à l’aide de protection de la mémoire

Détection d’erreurs : surveillance temporelle

Détection d’erreurs : Surveillance des piles d’exécution

AUTOSAR

Interface

Standardized

Interface

AUTOSAR

Interface

AUTOSAR

Interface

AUTOSAR

Interface

AUTOSAR

Interface

Software

Memory

OSAPP-1 Private Data

ApplicationSoftware Component

ApplicationSoftware Component

ActuatorSoftware Component

SensorSoftware Component

AUTOSARSOFTWARE

OSAPP-2 PrivateData

User mode

..............

StandardizedInterface

...

OSAPP-nPrivate Data

AUTOSAR RuntimeEnvironment (RTE)

Standardized

Interface

Standardized

Interface

AUTOSAR

Interface

OSAPP-1 Private Code

Operating System

  • Travail réalisé :
  • Examiner les cas d’utilisation de la protection mémoire, et déterminer leur faisabilité.
  • Portage de Trampoline pour Star12XE
  • Implémentation de la protection mémoire
  • Tests de fonctionnement.

OSAPP-2Private Code

ECU Abstraction

  • Supervisormode

Communication

Services

...

Standardized Interface

Standardized Interface

Standardized Interface

OSAPP-n Private Code

Complex

Device

Drivers

Optional : OSAPP-1

Shared Data

Standardized Interface

Basic Software

  • Microcontroller
  • Abstraction

Protection de la mémoire :

Lorsque l’application 1 (en vert) est active, tout accès dans les zones rouges, qui appartiennent aux autres applications, lui est interdit; elle ne peut donc pas corrompre la mémoire d’une autre application.

Elle ne peut pas non plus accéder aux fonctions de l’OS sans passer par l’interface, ce qui empêche d’effectuer des actions parasites.

ECU

-

Hardware

Lexique:

AUTOSAR : AUTomotive Open System Architecture

ASIL : Automotive Safety Integrity Level = ISO.26262

IRCCyN : Institut de Recherches en Communications et CYbernétique de Nantes

Henri Pied,

ESIEE Engineering 2009 : Systèmes embarqués

Sources :

autosar.org

trampoline.rts-software.org