一直以来想写一篇关于基于AUTOSAR 架构 Runtime 分析以及优化的文章，但是感觉方法很多可是又过于具体和依赖实际软件架构，所以很难抽离出一套万能的方案
但是，很多内容是可以复用的，鉴于此，本文只介绍Runtime优化的思路，并不会列举出具体的方案，
再写本文时，本想画几张图，避免过于理论，但是实在是太难用图形合理表达所有的内容，所以只能全部是文字了
Runtime 分析指标
平均负载
在任意时间段内，CPU Load 最好低于90%,意味着CPU需要有10%的空闲时间
单点负载
是否每个Cyclically Task 都能按照预定义的周期执行，不会出现执行延迟，执行丢失的情况。最好的情况是无论任何情况，都不会有Task/Event 的延迟，丢失。如果在某些特别的情况下存在Task/Event 的延迟，丢失，则需要评估丢失次数，延迟的时间是否是在可接受的范围内
平均负载用来评估是否所有的功能都有机会被执行到，但是不能保证所有功能都能按照既定周期执行，因此还需要引入针对单点负载的评估。
假设有个功能执行时间过长（同步执行5ms才可以完成），就会导致在这段期间（5ms）内其他OS TASK 因无法获取时间片而无法得到执行。比如CAN Message 发送周期紊乱
Runtime测试方法
平均负载
可以定义一个优先级最低且可以被抢占的TASK， 目的是当系统出现空闲时可以执行这个TASK,通过使用Runtime分析工具监控这个TASK在一段时间内执行的时间占总体的百分比就可以得到平均负载
IDLE_TASK
{undefined
While(True){}
TerminateTask()
}
单点负载
针对单点负载测试就比较麻烦了， 需要逐步缩小排除范围，一般分为如下几步
1.使用Runtime 分析工具监控每个Task/ISR 每1ms 所占用的时间以及所占整体比例，建议监控10~100 次的时间消耗
TASK & ISR | 执行时间 | 比例 |
A | 100us | 10% |
B | 300us | 30% |
C | 500us | 50% |
IDLE TASK | 100us | 10% |
当有了分析结果之后，我们针对执行时间占比大的Task 需要更深入的分析，分析到每个FUNCTION的执行时间,如下，假设有Task A 中4个function需要执行，我们需要分析每个Function执行时间的合理性，是否有优化点
TASK A
{undefined
FUNCTION1 ()
FUNCTION2 ()
FUNCTION3 ()
FUNCTION4 ()
}
2.基于5ms/10ms/20ms/50ms/100ms 这些关键的周期时间点进行runtime 测试，因为很多AUTOSAR MainFunction 都是按照5ms 的整数倍周期进行调度的，通过此种方式查看是否存在某个时间点执行过多功能的可能性
Runtime 解决办法
一直以来Runtime问题都是个棘手的问题，难分析，难定位，难解决，在加上每个ECU 都有独特的需求和处理方式，因此很难形成一套固定的解决方式， 本文只是提出一些解决问题思路，具体还要结合项目的实际情况
1.在满足需求的情况下增加调度周期，比如从5ms~10ms， 此种方式属于通过精度换性能
2.分析调度周期的合理性，比如报文的周期最短是10ms, 那么就没有必要1ms去查看一次是否收到了。总之，用最合理的时间去完成功能
3.将一些可以被延迟的功能放在低优先级甚至可以被抢占的TASK 中运行，比如NVM 读写操作 / DCM 诊断功能 ，但是在OS 设计时需要充分考虑如果抢占发生，是否存在数据冲突的风险，
4.某些同步功能是否可以用异步方式解决，将一个大块的执行时间分拆成多个小部分执行，同时将这些小部分分散到多个ms time Slot执行， 比如数据加密功能
5.可以将基于同一时间基数调度的函数增加不同的offset, 防止在同一点爆发，比如COM_MainFunctionTx / COM_MainFunctionRx 虽然都是10ms 调度， 那么可以增加初始的offset 可以保证他们不再同一ms内被调度，通过这种方式可以尽可能的平均每1ms 所执行的时间
6.多使用Basic Task, 少使用Extended Task
7.多使用Polling 方式，少使用OS Activate/ OS SetEvent
8.尽量减少Com_SendSignal/Com_ReceiveSignal 的调度次数
9。增加Tx message Offset 使得TX报文 不再同一time slot中被发出
10.当RAM 足够时，可以考虑用RAM 消耗 换取Runtime 消耗 （用空间换时间）
总之，Runtime 的 优化是一个系统的工程，对于OS 设计需要非常考究，既要保证Runtime优化的同时，又要保证Task 调度，抢占发生时仍能保证功能的一致性和数据的一致性。
