工程思考:为什么OEM抵触Bootloader更新?

汽车电子与软件 2023-10-04 09:12
工程项目中,软件维护和修复是整个软件生命周期"永恒"的议题,换句话说:软件的鲁棒程度是相对的,而软件存在bug是绝对的。所以,当软件出现bug时,如何最大程度地降低维护成本是OEM(Original Equipment Manufacturer)最为关切的问题。相比Application程序或者Calibration程序的更新,Bootloater程序的更新成本更"高昂",如何理解这里的"高昂"呢?这需要先从OEM升级Bootloader的痛点说起。

1、OEM升级Booloater程序的痛点

为什么OEM更新某个控制器的Bootloater程序更"痛苦"呢?搞清楚这个问题,就得从OEM的视角去看问题,OEM作为主机厂,生产的每一辆车,其实可以看作成千上万商品的组装。这里的商品包括大量供应商的产品。比如:某供应商A的控制器A,而供应商A的控制器A中,需要提前预刷Bootloader,之后由OEM刷写对应的Application、Calibration等软件程序。所以,从OEM视角看产品:产品A = 控制器A硬件+Bootloader程序。OEM为了维护和追踪产品,当车辆下线时,伴随车辆的产品A批次会分配唯一的"总成号"。这也就意味着,如果产品A批次出现硬件或者Bootloader迭代,则需要重新分配一个总成号。供应商某批次控制器交付OEM,到OEM刷写软件的流程,示意如下:


提示:车辆下线时,总成号通过诊断服务写入。


对于OEM来说,每次从供应商拿到产品就需要先确认产品的批次,如果控制器硬件+Bootloader没有变更,则认为是同一批次产品。如果供应商对控制器硬件或者Bootloader做了升级,OEM则认为产品有迭代,如此,则需要为新的产品分配总成号,同时,OEM工厂会产生"生成断点"。如何理解生产断点呢?如果产品没有迭代之前,OEM所拿到的产品为A批次,供应商产品更新后,OEM拿到的产品为B批次,这就意味着之前车辆装配的产品为A批次,之后车辆装配的产品为B批次,如此,OEM的车辆或者库存中就会存在两种产品,进而就形成了产品断点,示意如下所示:



形成产品断点会带来怎样的市场影响呢?如果是控制器产品硬件或者Bootloader问题,且影响驾/乘人员安全,则意味着产品需要召回,或者需要进行远程升级,修复软件Bug。如果产品召回,则意味着OEM需要承担召回的成本开销,这里的开销不单单是一个产品替换的成本,还会涉及售后、维修人员等费用开销。而且产品断点还会带来产品管控的风险,举例:由于产品批次混淆,在OEM产线端,可能出现新下线车辆装错产品批次问题。


本文讨论Bootloader出现问题如何解决,或者说是否有更好的方案避免产品断点问题。


Bootloader本身就属于软件范畴,只是因为从OEM角度,将其看作产品的一部份。按照OEM的生产处理流程,如果Bootloader出问题,且必须升级时,则OEM一定需要为修复的产品批次分配总成号,进而出现产品断点。所以,产品断点的原因之一是因为Bootloader和总成号绑定,深度耦合。如果Bootloader程序不与总成号绑定,像Application或者Calibration那样,出现bug,随时更新,是否就不会形成产品断点呢?:是的。

2、避免产品断点方案


(一)方案一

既然Bootloader改动需要重新分配总成号,是否可以在软件中将总成号与Bootloadr程序解绑?:可以。在软件层面,将总成号单独拆分出来,放在某固定区域(该区域不随着Bootloader更新而改动),只要OEM分配一次总成号即可。在软件的角度,此处的PBL(Primary Bootloader)与总成号绑定,PBL只起到跳转作用。由于总成号不再修改,OEM工厂也就认为Bootloader永远不用修改,即:产品不会形成断点。同时,将原有的PBL升级功能放到内存的其他区域,与App、Cal等软件程序同等处理,当更新程序出问题时,按照App流程更新即可。方案示意如下:


核心点:将原有的PBL功能进行拆分,将容易出问题的功能独立出来,等同于App处理,不与总成号绑定。

(二)方案二


工程中,PBL出问题,很多时候是因为路由子节点、队列刷写、并行刷写造成的。如果将PBL中的这些功能移交给SBL(Secondary Bootloader)处理,也就意味着PBL出现问题的概率极大降低,进而降低总成号分配频次,避免形成过多的产品断点。因为SBL本身放在RAM区,即使每次修改也不会带来额外影响,示意如下:



其实,不管方案一、方案二还是其它方案,最终都需要考虑对整车测试、EE测试、OEM产线、OTA等各个环节的影响,尽量做到影响范围最小,实施性最高。


延伸思考:当产品更新时,通过诊断服务(eg:$2E,Write Data By Identifier service)把总成号写成一样的不可以吗?听起来似乎很合理,但是,不可行。这涉及到产线(eg:EOL,End of Line)软件结算维护问题,我们需要从工程流程化角度考虑,不能只盯着技术实现维度。

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