A indústria automóvel tem se continuamente adaptado às necessidades das massas, frequentemente aumentando a complexidade dos seus veículos através daaplicação de Unidade Eletrónicas de Controlo nos seus sistemas, de forma a satisfazer as expectativas dos seus consumidores. Este aumento dá complexidademuitas vezes leva a um desejo natural de simplificar as estruturas utilizadas. Umexemplo desta simplificação pode ser a redução do número de componentes dehardware utilizados. No entanto, esta redução implica a convergência de váriastarefas nos mesmos componentes. Tarefas estas que nem sempre possuem amesma criticalidade, levando à necessidade de cuidados especiais para garantirque tarefas com menor criticalidade não interferem com tarefas de maior criticalidade. A indústria automóvel está à procura de soluções que forneçam segurança,suporte em tempo real e garantias de isolamento de partições para suportar estessistemas de criticalidade mista. Uma das abordagens que gera mais interesseutiliza virtualização para separar as várias tarefas em máquinas virtuais. O particionamento de componentes hardware permite uma gestão de recursos mais eficiente, simultaneamente garantindo isolamento e funcionalidades paralelas comoresposta ao dilema acima apresentado. Esta dissertação propõe uma abordagempara avaliar hipervisores experimentalmente, através de testes de robustez, deforma a verificar a sua capacidade de garantir segurança, operações isoladas erobustas num contexto automóvel. Seguimos a nossa abordagem de forma a realizar um estudo que nos permita demonstrar a robustez e perceber a viabilidadedestas tecnologias num contexto automóvel. O nosso foco foi no hipervisor Xene concluímos que esta tecnologia necessita de um desenvolvimento mais direcionado para poder ser aplicada no setor automóvel.

The automotive industry has continuously adapted to the needs of the masses,often increasing vehicles’ complexity through the application of Electronic ControlUnits in their systems, in order to achieve the demands of the average customer.This general increase in complexity oftentimes creates the desire to simplify theemployed structure, for example, by reducing the number of hardware components. In order to reduce the amount of hardware parts, several tasks need tobe converged into the same components. In turn, some of these tasks have different criticality, which warrants special care to ensure that lower criticality tasksdo not interfere with higher criticality tasks, being criticality the required degreeof assurance against a failure. The automotive industry is looking for a solutionthat provides safety, timeliness and isolation guarantees to support these mixedcriticality systems. One of the approaches that gathers the most interest uses virtualization to partition the various tasks into multiple virtual machines. The partition of hardware components allows for a more efficient resource managementand usage while providing total isolation and parallel functionality, addressingthe aforementioned predicament. This dissertation proposes an approach for experimentally evaluating hypervisors through robustness testing methods withregards to their ability to provide safe, isolated and robust operation in an automotive context. Following our approach, we conduct a study that aims to evaluate the robustness and viability of these technologies in an automotive context.Our focus was directed towards the Xen hypervisor and we concluded that thistechnology still requires further development and tweaking to be used in the automotive sector.

Universidade de Coimbra - Através de financiamento do projeto Horizon 2020 da União Europeia e do programa de inovação com a bolsa Marie Sklodowska-Curie nº 823788

Dissertação de Mestrado em Engenharia Informática apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia