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Virtualisierung

Vision einer intelligenten Vernetzung

13. Juli 2012, 10:43 Uhr | Von Hans-Ulrich Michel, Dirk Kaule und Martin Salfer

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Ausprägung der Head-Unit mit Virtualisierung

Offensichtlich stoßen die bisherigen Architekturkonzepte an ihre Grenzen. Ähnliche Problemstellungen sind bereits aus anderen Branchen bekannt, etwa der Avionik. Insbesondere der Widerspruch zwischen Zertifizierung und hoher Leistungsfähigkeit der Benutzerschnittstelle stellt hier ein Problem dar. Eine mögliche Lösung ist die Partitionierung des Gesamtsystems in abgeschottete Subsysteme direkt oberhalb oder noch auf Hardware-Ebene durch Virtualisierung. Die genannten Anforderungen lassen sich nur durch unterschiedliche Betriebssysteme erfüllen. Dementsprechend müssen diese auch durch die Virtualisierungsschicht unterstützt werden. Bild 5 zeigt eine mögliche Funktionspartitionierung einer zukunftsorientierten I&K-Plattform, wobei sich die einzelnen Partitionen an den Anwendungsklassen orientieren.

Die OEM-Partition enthält die klassischen Anwendungen aus dem Automobil-Infotainment, wie Navigation und die Bedienoberfläche. In der Regel kommt an dieser Stelle ein Linux-artiges Betriebssystem, zum Beispiel eine GENIVI-Distribution, zum Einsatz. Die Echtzeitpartition enthält alle Echtzeit- und Safety-Anwendungen, basierend auf einem zertifizierbaren Echtzeitbetriebssystem wie AUTOSAR OS. Sämtliche angreifbaren Schnittstellen und nachladbaren Anwendungen sind in einem weiteren, aus dem CE-Bereich stammenden Betriebssystem gekapselt. Diese Architektur setzt voraus, dass die Virtualisierungsschicht die entsprechenden Eigenschaften seiner Gastbetriebssysteme unterstützt.

Existierende Lösungen aus anderen Industriebereichen können als Basis dienen, müssen aber entsprechend optimiert und erweitert werden, weil sie für Anforderungen in den entsprechenden Einsatzgebieten ausgelegt sind und deshalb für den Automobilbereich nicht einfach übernommen werden können. Zusätzlich ergeben sich bei der Anwendung einer Virtualisierungsschicht folgende Herausforderungen:

gemeinsame Nutzung von Hardware-Ressourcen, insbesondere I/O durch mehrere Partitionen
möglichst niedriger Overhead durch Virtualisierung
Unterstützung der Virtualisierung durch angepasste Hardware-Features
sichere Abschottung der Partitionen.