汽车基础软件是用于实现汽车系统软硬件解耦，提供汽车系统服务但与用户应用功能无关的一系列支撑软件集合，是一个开发汽车控制及应用功能的完整嵌入式软件平台，其中包括操作系统、中间件、Hypervisor与车载芯片软件。汽车基础软件作为汽车软件的核心要素，是实现整车电子电气架构的重要基础，是汽车电子的重要构成，其架构与性能直接影响上层应用的开发效率和质量，实现上层软件的多功能应用与创新发展。

1 软件定义汽车进程已启，智能电动汽车带动产业链转型

主机厂开始陆续停止燃油车的销售，意味着传统燃油汽车将正式被智能电动汽车取代。随着整车功能越来越复杂，汽车软件代码量与复杂度在快速增长，预计到2025年，汽车软件代码量将达到5亿行，汽车产品属性、商业模式与增量零部件正在被颠覆，软件定义汽车时代已至。

从产品属性角度来看，智能电动汽车将变为移动智能平台，为乘客提供多样化的服务与使用体验。从商业模式角度来看，主机厂将一改过往硬件交易的模式，以用户使用价值为核心，打造软件收费模式。从增量零部件来看，三电系统、智能驾驶、智能座舱将成为未来汽车品牌差异化的核心，汽车产业链开始重塑。

2 智能化需求带动汽车软硬件解耦，SOA软件架构实现软件复用

智能化趋势下，传统分布式电子电气架构开始向域集中式架构转变，大量相同功能的ECU进行整合，交由域控制器进行统一的管理调度，使开发人员能够完全独立于底层硬件，进行上层软件的开发，实现软硬件解耦范围的进一步扩大。

软硬件解耦趋势下，汽车计算平台正从“信号导向”向“服务导向（SOA）”转变，基础硬件与嵌入式软件的传统强耦合关系被打破，底层软件与上层应用开始呈现标准化、相互独立、松耦合的特点，意味着软件工程师在修改或新增某一软件功能时，只需对上层服务组件进行代码编写，无需进行底层软件重复开发，提高了效率。

硬件架构：

汽车电子电气架构正由分布式向域集中式演变，域控制器成为主要的计算与调度单元，推动软硬件解耦。

软件架构：

软硬件分层解耦，计算平台实现从“信号导向”到“服务导向”的转变。

3 基础软件作为汽车软件的核心要素，成为智能汽车产业发展关键

智能汽车SOA软件架构从上而下分别为应用软件、功能软件、中间件、底层操作系统（狭义操作系统）、车载芯片软件（BSP）、虚拟机（Hypervisor）与芯片，其中功能软件、中间件、底层操作系统、车载芯片软件与虚拟机组成广义操作系统，也是下文中讨论的基础软件。

基础软件用于实现汽车系统软硬件解耦，为后续汽车系统服务提供可复用、稳定的软件支撑，其架构与性能直接影响上层应用的开发效率和质量，帮助实现上层软件的多功能应用与创新发展，带动汽车技术的革新与产品差异化发展，成为智能汽车产业发展的关键一环。

4 汽车基础软件的关键技术模块搭建底层软件生态，成为“中坚力量”

根据软件架构划分，汽车基础软件关键软件模块包括操作系统、中间件、虚拟机（Hypervisor）与车载芯片软件（BSP），其中操作系统包括底层操作系统与广义操作系统，广义操作系统基于底层操作系统开发，在智能电动汽车中按域划分为智能座舱操作系统、自动驾驶操作系统与车控操作系统。

基础软件在汽车中起到具备可维护性、功能与信息安全、故障隔离与可升级性的作用，提高整车开发的效率，为上层多元的应用软件开发提供通用化平台，成为“软件定义汽车”中不可或缺的中坚力量。

汽车基础软件关键技术

操作系统

底层操作系统也可称为操作系统内核，指Linux、QNX、VxWorks、OSEK OS等软件运行环境，提供任务管理、进程访问、中断处理、内存管理、文件系统等功能，为满足用户实时性、安全性等需求。广义操作系统基于底层操作系统打造，由软件、中间件、底层操作系统、车载芯片软件与虚拟机组成，目前按域划分为智能座舱操作系统、自动驾驶操作系统与车控操作系统。

中间件

中间件是一类提供系统软件和应用软件之间连接、便于软件各部件之间沟通的软件，应用软件可以借助中间件在不同的技术架构之间共享信息和资源。根据功能领域的不同具体可分为通信中间件、数据存储中间件、安全中间件等多种。

虚拟机（Hypervisor）

虚拟机（Hypervisor）是硬件虚拟化技术，提供的虚拟平台可以支持多种操作系统应用，用于提供一个虚拟机去访问搭载不同车载操作系统的CPU内核。智能汽车中的硬件资源和软件资源可以根据终端产品需求的不同，灵活的在各类操作系统中给予分配，从而更好的发挥芯片性能、降低硬件成本。

车载芯片软件（BSP）

车载芯片软件即芯片驱动。对于高性能计算单元来讲，芯片驱动是指BSP（板卡支持包），包含驱动程序、Bootloader、HAL（硬件抽象层）代码等。芯片驱动的作用是实现芯片功能，并为车载操作系统提供应用平台，同时具有硬件相关性和操作系统相关性。

5 域操作系统开始形成，底层操作系统成软件定义汽车发展基石

跨域融合方案下，域操作系统正在逐渐形成，传统操作系统正由独立的多个操作系统向少数/一个操作系统发展。智能汽车操作系统从功能实现角度来看，大致可分为车控操作系统、自动驾驶操作系统与智能座舱操作系统，其中车控操作系统主要用于实现车身底盘控制、动力系统控制，自动驾驶操作系统主要用于实现自动驾驶功能，智能座舱操作系统主要用于实现车载娱乐信息系统功能以及实现HMI相应功能。

操作系统包括底层操作系统与广义操作系统，底层操作系统目前已形成QNX、Linux为主的稳定市场格局。广义操作系统按照对底层操作系统的改造程度可分为基础操作系统、定制型操作系统与ROM型操作系统。

来源：该文为【2022中国智能电动汽车基础软件研究报告】部分内容，如有需要请前往知识星球：汽车智库查看并下载。