본 논문은 MATLAB/Simulink로 모델링한 Anti-Lock Braking System(ABS), Adaptive Cruise Control(ACC)와 이를 확인하기 위한 차량 모델을 구현하기 위하여 AUTOSAR(AUTOmotive Software ARchitecture) 및 MCAL(MicroController ...
본 논문은 MATLAB/Simulink로 모델링한 Anti-Lock Braking System(ABS), Adaptive Cruise Control(ACC)와 이를 확인하기 위한 차량 모델을 구현하기 위하여 AUTOSAR(AUTOmotive Software ARchitecture) 및 MCAL(MicroController Abstraction Layer) 기반에서의 멀티코어 프로세서를 이용한 어플리케이션 병렬화 및 코어 별 메모리 할당을 적용하여 수행 시간을 감소시키는 방법을 제안한다. 일반적으로 자동차 멀티코어 시스템은 어플리케이션의 코어 할당, 코어 간 동기화, 코어 별 변수에 대한 메모리 할당 등을 고려해야한다. 본 논문에서 사용된 ABS와 ACC, 차량 모델은 코어0, 1, 2로 할당하여 구성하였다. 제안된 설계를 기반으로 싱글코어 컨트롤러를 멀티코어로 분산 설계하였으며, 어플리케이션의 코어 할당, 동기화, 태스크 활성화와 같은 멀티코어 병렬 설계 방법을 사용하여 주어진 ACC, ABS 시스템을 멀티코어 컨트롤러로 설계하였다. 본 논문에서 사용된 플랫폼인 AUTOSAR 및 MCAL 기반의 자동차용 멀티코어 프로세서 및 ABS, ACC 시스템의 아키텍처를 고려할 때, 멀티코어로 병렬화 하였을 경우 시스템의 실행 시간이 싱글코어로 실행되었을 때 보다 감소되었다. 또한 설계된 ABS, ACC, 차량 모델 시스템에서 변수를 저장하고 저장한 데이터를 읽고 쓰기위해서는 코어와 메모리 사이 또는 코어와 코어 사이를 연결해주는 크로스바를 이용해야 한다. 크로스바를 거쳐서 코어 외부의 변수를 가지고 오는 경우, 코어 내부의 메모리 영역에 저장되어 있는 변수를 읽어오는 것 보다 더 많은 수행시간이 걸린다. 따라서 공유 메모리인 LMU에 데이터를 저장하여 변수를 읽고 쓰는 것이 아니라 코어 간 공유하는 데이터를 제외하고 코어 내부에서 사용하는 변수들의 경우 각 코어의 DMI영역에 변수를 저장하였다. 실험 결과에 따르면 본 논문에서 제시한 테스트 어플리케이션인 ABS, ACC, 차량 모델을 멀티 코어 프로세서로 병렬화 및 메모리 할당을 하였을 때, 수행 시간은 싱글코어로 구현되었을 때와 비교하여 MCAL 기반은 24.971% 감소하였고, AUTOSAR 기반에서는 14.862%가 감소된 것을 확인할 수 있었다.
본 논문은 MATLAB/Simulink로 모델링한 Anti-Lock Braking System(ABS), Adaptive Cruise Control(ACC)와 이를 확인하기 위한 차량 모델을 구현하기 위하여 AUTOSAR(AUTOmotive Software ARchitecture) 및 MCAL(MicroController Abstraction Layer) 기반에서의 멀티코어 프로세서를 이용한 어플리케이션 병렬화 및 코어 별 메모리 할당을 적용하여 수행 시간을 감소시키는 방법을 제안한다. 일반적으로 자동차 멀티코어 시스템은 어플리케이션의 코어 할당, 코어 간 동기화, 코어 별 변수에 대한 메모리 할당 등을 고려해야한다. 본 논문에서 사용된 ABS와 ACC, 차량 모델은 코어0, 1, 2로 할당하여 구성하였다. 제안된 설계를 기반으로 싱글코어 컨트롤러를 멀티코어로 분산 설계하였으며, 어플리케이션의 코어 할당, 동기화, 태스크 활성화와 같은 멀티코어 병렬 설계 방법을 사용하여 주어진 ACC, ABS 시스템을 멀티코어 컨트롤러로 설계하였다. 본 논문에서 사용된 플랫폼인 AUTOSAR 및 MCAL 기반의 자동차용 멀티코어 프로세서 및 ABS, ACC 시스템의 아키텍처를 고려할 때, 멀티코어로 병렬화 하였을 경우 시스템의 실행 시간이 싱글코어로 실행되었을 때 보다 감소되었다. 또한 설계된 ABS, ACC, 차량 모델 시스템에서 변수를 저장하고 저장한 데이터를 읽고 쓰기위해서는 코어와 메모리 사이 또는 코어와 코어 사이를 연결해주는 크로스바를 이용해야 한다. 크로스바를 거쳐서 코어 외부의 변수를 가지고 오는 경우, 코어 내부의 메모리 영역에 저장되어 있는 변수를 읽어오는 것 보다 더 많은 수행시간이 걸린다. 따라서 공유 메모리인 LMU에 데이터를 저장하여 변수를 읽고 쓰는 것이 아니라 코어 간 공유하는 데이터를 제외하고 코어 내부에서 사용하는 변수들의 경우 각 코어의 DMI영역에 변수를 저장하였다. 실험 결과에 따르면 본 논문에서 제시한 테스트 어플리케이션인 ABS, ACC, 차량 모델을 멀티 코어 프로세서로 병렬화 및 메모리 할당을 하였을 때, 수행 시간은 싱글코어로 구현되었을 때와 비교하여 MCAL 기반은 24.971% 감소하였고, AUTOSAR 기반에서는 14.862%가 감소된 것을 확인할 수 있었다.
This paper is based on AUTOSAR (Automotive Software Architecture) and MCAL (MicroController Abstraction Layer) to implement the anti-lock braking system (ABS) and adaptive cruise control (ACC) modeled by MATLAB / We propose a method to reduce execution time by applying application parallelism and co...
This paper is based on AUTOSAR (Automotive Software Architecture) and MCAL (MicroController Abstraction Layer) to implement the anti-lock braking system (ABS) and adaptive cruise control (ACC) modeled by MATLAB / We propose a method to reduce execution time by applying application parallelism and core - specific memory allocation using multi - core processors. In general, automotive multicore systems should take into account application allocation, core-to-core synchronization, and memory allocation for core-specific variables. ABS, ACC, and vehicle model used in this paper are assigned to cores 0, 1, and 2. Based on the proposed design, we designed distributed single core controller to multicore and designed the given ACC and ABS system as multicore controller by using multicore parallel design method such as core allocation, synchronization and task activation of application. Considering the architectures of AUTOSAR and MCAL based automotive multicore processors and ABS and ACC systems used in this paper, the execution time of the system is reduced when the execution time of the multicore is parallelized when the execution time of the system is smaller than that of the single core. Also, in the designed ABS, ACC, and vehicle model systems, you must use crossbars to connect variables between core and memory or between core and core to read and write data. If you take variables outside the core through the crossbar, it takes more time to read the variables stored in the memory area inside the core. Therefore, instead of storing the data in the LMU, which is a shared memory, and reading and writing the variables, variables are stored in the DMI region of each core in the case of the variables used in the core except for the data shared between the cores. According to the experimental results, when the ABS, ACC, and vehicle models proposed in this paper are parallelized and allocated to a multicore processor, the execution time is reduced by 24.971% , And 14.862% in the AUTOSAR base.
This paper is based on AUTOSAR (Automotive Software Architecture) and MCAL (MicroController Abstraction Layer) to implement the anti-lock braking system (ABS) and adaptive cruise control (ACC) modeled by MATLAB / We propose a method to reduce execution time by applying application parallelism and core - specific memory allocation using multi - core processors. In general, automotive multicore systems should take into account application allocation, core-to-core synchronization, and memory allocation for core-specific variables. ABS, ACC, and vehicle model used in this paper are assigned to cores 0, 1, and 2. Based on the proposed design, we designed distributed single core controller to multicore and designed the given ACC and ABS system as multicore controller by using multicore parallel design method such as core allocation, synchronization and task activation of application. Considering the architectures of AUTOSAR and MCAL based automotive multicore processors and ABS and ACC systems used in this paper, the execution time of the system is reduced when the execution time of the multicore is parallelized when the execution time of the system is smaller than that of the single core. Also, in the designed ABS, ACC, and vehicle model systems, you must use crossbars to connect variables between core and memory or between core and core to read and write data. If you take variables outside the core through the crossbar, it takes more time to read the variables stored in the memory area inside the core. Therefore, instead of storing the data in the LMU, which is a shared memory, and reading and writing the variables, variables are stored in the DMI region of each core in the case of the variables used in the core except for the data shared between the cores. According to the experimental results, when the ABS, ACC, and vehicle models proposed in this paper are parallelized and allocated to a multicore processor, the execution time is reduced by 24.971% , And 14.862% in the AUTOSAR base.
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