Virtual Open Systems Publications Scientifiques

Abstract

De nouvelles avancées dans le domaine automobile, telles que l'aide à la conduite automobile, V2X et de l'infodivertissement (IVI) ont eu un impact important sur l'industrie automobile. La virtualisation joue un rôle central dans cette tendance, en fournissant la possibilité de consolider des services avec différents niveaux de criticité comme l'aide à la conduite (ADAS), V2X, applications connectées 5G.

Aujourd'hui, le scénario, qui se dessine avec cette nouvelle tendance, concerne la consolidation sur un même écran d'informations du tableau de bord dites critiques (e.g., la vitesse, le couple du moteur, les voyants, etc) avec des informations du systèmes d'infodivertissement (e.g., navigation, radio, musique). Avec cette architecture, l'importance de la carte graphique (GPU) est cruciale afin de permettre une implémentation efficace. Cependant, l'utilisation d'un seul GPU pour les deux systèmes soulève des défis importants notamment au niveau de la sûreté. En effet, l'isolation induite par l'usage de la virtualisation peut être remise en cause.

Par conséquent, dans ce papier, nous nous sommes penchés sur cette problématique afin de proposer une solution qui consolide l'affichage d'informations critiques et de divertissement sur un écran unique. Nous présentons le concept d'un mécanisme de sûreté pour l'isolation du GPU, appelé “split-display”, tirant avantage de la technologie ARM TrustZone. Dans notre concept, le monde Sécure héberge un système d'exploitation temps-réel, qui s'occupe du rendu graphique du GPU dans le but d'isoler les applications critiques (compteur de vitesse, voyant du tableau de bord) de possibles failles provenant du système d'infodivertissement. Le mécanisme fournit des garanties de sûreté vis-à-vis du rendu graphique du système d'exploitation temps-réel. Notre prototype de "split-display" est implémenté sur la plate-forme Renesas R-Car H3.

La solution a été validée par une suite de mesures et d’expériences, afin d'évaluer l'impact de la consolidation sur les performances des systèmes. Les résultats montrent que la solution assure au minimum 30 FPS, ce qui est en accord avec le standard ISO 15005. Ce minimum est garantie même en cas d'erreur du système d'infodivertissement.