面试题答案
一键面试1. 架构设计
- 分层架构：采用分层架构，分为设备驱动层、中间管理层和应用层。设备驱动层负责与具体设备硬件交互，中间管理层处理设备请求的调度与协调，应用层面向自动驾驶业务逻辑使用设备资源。这样分层可降低各部分耦合度，便于维护与扩展。
- 微内核架构：核心管理模块采用微内核架构，只保留最基本的设备管理和调度功能，其他功能以服务形式运行在用户态。这提高了系统的稳定性与容错性，某一服务出错不会影响内核整体运行。
2. 高并发请求处理
- 事件驱动模型：基于事件驱动设计，设备状态变化或有请求时产生事件。中间管理层通过事件队列接收并处理这些事件，避免轮询带来的资源浪费，可高效响应大量并发事件。
- 线程池与异步处理：创建线程池处理设备请求，对于耗时较长的操作如数据读取、处理等采用异步方式。这样可避免单个请求阻塞线程，提高系统整体并发处理能力。
- 资源分配策略：采用公平调度算法，如加权公平队列调度（WFQ），根据设备优先级和请求类型分配系统资源，保证各设备的请求都能得到合理处理。
3. 实时性交互需求
- 实时操作系统（RTOS）：选择或基于 RTOS 构建车辆操作系统，RTOS 具备快速响应中断、任务调度确定性等特点，能满足自动驾驶设备实时交互需求。
- 时间触发机制：除事件驱动外，引入时间触发机制。对一些周期性交互任务，如摄像头定期采集图像，按固定时间间隔触发处理，确保数据获取与处理的实时性。
- 数据传输优化：采用高速数据总线（如 CAN FD、车载以太网等）连接设备，并优化数据传输协议，减少传输延迟。对于关键数据采用优先级传输策略，保证重要数据优先到达目的地。
4. 容错性设计
- 设备冗余：关键设备如摄像头、雷达采用冗余配置，当一个设备出现故障时，备用设备可立即接替工作。通过设备状态监测模块实时监控设备健康状况，发现故障及时切换。
- 错误检测与恢复：在设备驱动层和中间管理层加入错误检测机制，如校验和、心跳检测等。检测到错误时，系统尝试自动恢复，如重新初始化设备、重新建立连接等。若无法恢复，及时通知上层应用并记录错误日志。
- 系统降级策略：当部分设备故障导致系统无法全功能运行时，启动系统降级策略。降低自动驾驶功能等级，确保车辆仍能以安全模式运行，如降低车速、限制某些复杂驾驶辅助功能等。
5. 安全性设计
- 访问控制：建立严格的访问控制机制，对不同设备和应用设置访问权限。只有授权的应用才能访问特定设备资源，防止非法访问导致安全漏洞。
- 数据加密：对设备间传输的敏感数据如车辆控制指令、传感器关键数据等进行加密处理，采用对称加密（如 AES）或非对称加密（如 RSA）算法，保证数据传输过程中的保密性与完整性。
- 安全启动与固件更新：车辆操作系统采用安全启动机制，验证启动镜像的完整性和合法性。在进行固件更新时，同样需验证更新包的来源与完整性，防止恶意固件入侵系统。