Hightec — 开发工具链

hirain123

   Hightec成立于1982年，是著名的商业开源编译器供应商，旨在为嵌入式软件开发提供可靠和安全的工具。Hightec编译器可移植性较强，在软件正式发布之前，用户可使用支持其芯片的新版本编译器进行开发工作。PXROS-HR作为经过认证的微内核实时操作系统，为用户提供高级别的数据保护，保证软件功能安全以及健壮性。

Hightec编译器

        Hightec在此领域有30年的经验，拥有先进的多核多架构支持以及优化技术。

•  主要功能

        HighTec编译器通过先进的优化技术，以很小的空间占用成本，生成运行速度快的代码。编译器可以通过其命令行界面进行批处理，也可以在IDE中使用，例如HighTec基于Eclipse的安全多核平台。HighTec编译器拥有比同类产品更快的构建系统，支持并行编译过程。

      编译器包括：

    ♦  特定语言的前端

    ♦  全局优化器

    ♦  特定目标的优化器

    ♦  商业库（未开源）

        HighTec C/C++编译器完全符合EABI标准，符合ANSI/ISO C和C++编译器标准，包括C89，C99。用户可以根据自身具体要求进行选取，如编程语言，目标体系结构，根据速度或代码大小优化性能级别以及调试级别。

•  多架构

      HighTec编译器支持各种嵌入式架构，允许从一个架构迁移到另一个架构。针对不同架构，使用同一个开发工具可缩短学习曲线，提高生产力并缩短产品上市时间。支持以下体系结构：

    ♦  TriCore/AURIX

    ♦  Power Architecture

    ♦  RH850

    ♦  arm

•  先进的多核支持

        在汽车行业的多核应用中，使用所谓的公共链接。这意味着分布在不同核心上的应用程序可以共享数据或代码。

        大多数汽车应用程序都包含起初并未设计用于多核环境的遗留代码。因此，将应用程序从单核迁移到多核而不需要更改源代码显得尤为重要。为了满足这一需求，HighTec提供了一种被称作高级多核支持的方法，可以轻松地将链接器级别的代码和数据映射到不同的核，而无需更改源代码。此功能使客户轻松实现现有代码的重用。

        不同核之间的数据交换由隐藏和可见的概念来处理，该概念在链接器级别指定核之间的用户定义接口。必须明确指定数据和代码，以便除了它们所属的内核之外的任何其他内核都可见。链接器能够链接不同核心架构的目标文件，并生成一个结果输出ELF文件。这种多核功能由调试器供应商支持，如iSYSTEM，Lauterbach和PLS。

•  ISO 26262支持

        我们为客户提供编译器资格认证工具包（QKit），可以通过简单方便的方式执行标准的合规认证。QKit包含一个与Validas AG合作开发的资格支持工具（QST）和一个自动化测试框架。QST包括编译器工具链的详细模型，并根据客户的用例生成资格认证所需的测试和文档，进行分支覆盖分析以满足安全标准ISO26262。工具通常使用源代码的检测来实现此目的。但是，检测会更改应用程序的二进制代码，因此分析的应用程序和最终应用程序会有所不同。HighTec提供了一种执行分支覆盖分析的替代方法，而不是检测HighTec编译器的源代码：在应用程序的单独调试部分中输出应用程序的控制流，此信息可与调试器一起使用，以执行最终应用程序的分支覆盖分析。

      另一个重要的安全相关措施是构建后检查，错误检测措施（例如内存布局的验证和最终ELF文件的一致性）对于安全相关的应用程序至关重要。为此，HighTec提供以下扩展：

     ♦  详细的Mapfile

     ♦  ELF文件的转储器

      生成的数据以标准XML格式输出，还包含有关代码和数据核心分配的信息。核间的通信被列在映射文件的交叉引用表中。用户根据这些信息可以编写脚本来验证输出和应用程序的一致性。

实时操作系统

      PXROS-HR是一个功能强大的认证实时操作系统，可以应对未来多核软件开发的复杂性。

•  实时微内核操作系统

      PXROS-HR实现了完全透明中断的概念。微内核既没有中断锁定也没有延迟，因此可以通过中断服务程序随时中断。

      使用PXROS-HR，中断服务程序完全由应用程序控制。它可以使用OS服务的一个子集，例如，通过事件将信号发送到任务。OS服务不是在中断级别执行，而是在从中断级别返回到任务级别时执行。

•  有内存保护机制的任务间通信

      严格封装所有组件是PXROS-HR中最重要的安全原则。操作系统使用硬件内存保护单元（MPU）在运行时保护所有应用程序对象，包括任务间通信。PXROS-HR管理任务的MPU，在任务的切换期间对相应的MPU寄存器重新编程。

      PXROS-HR尤其关注任务间通信的实现，因为它在多核应用中具有高度相关性。我们解决方案主要针对的是：

     ♦  受内存保护的通信

     ♦  避免共享内存

     ♦  通信对象作为引用传递

     ♦  保护外围设备访问

资格认证套件

      HighTec公司通过提供适当的错误检测，支持用户对编译器工具链进行资格认证。此外，HighTec与Validas AG合作开发了一套资格套件（QKit），可自动完成相关认证过程。

      生成的安全文件：

    ♦  工具分类报告

    ♦  工具安全手册（减轻潜在错误的措施）

    ♦  工具资格认证计划（验证目标，标准要求）

    ♦  工具资格报告（已使用的用例和功能，测试结果工具置信度）

      下图说明了认证过程的基本工作流程：

        与基于默认工具设置和非相关测试套件的标准安全手册相反，HighTec独特的方法为用户提供了一套定制的安全文档。这些安全文档基于用户的特定和优化的工具设置，这些设置与需要认证的应用相关。Qkit在多种体系架构中都可用，例如TriCore/Aurix, ARM以及Power Architecture。

kk2009

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