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现代汽车电子系统是具有异构分布式架构的多功能集成的混合关键级嵌入式系统,高效利用系统的关键在于对多个功能的合理调度。功能安全是此领域的重要研究方向之一,满足功能的可靠性和实时性是确保功能安全的一个重要要求。汽车电子系统的实时性依赖于高关键级功能的实时性是否满足。同时,作为工业化的产品,硬件成本也是在汽车电子系统设计阶段需要考虑的一项重要的成本因素。因此,本文面向现代汽车电子系统,开展对混合关键级功能的协同调度研究,并结合汽车朝着安全可靠、成本控制的发展方向,从考虑功能可靠性、高关键级功能的实时性和硬件成本约束的优化目标角度设计了若干调度算法。本文主要工作如下:本文针对混合关键级功能可靠性要求保障下的功能响应时间优化问题,提出了一种多功能可靠性敏感的高效调度算法(Multifunctional Reliability-aware Efficient Scheduling,MRES),从任务调度的方面入手,改进了在混合关键级功能下可靠性和实时性之间的优化目标平衡问题,弥补了现有研究中只考虑单功能多目标优化或多功能单目标优化的不足。通过将问题分解为满足功能可靠性要求和功能实时性优化两个子问题。采用预分配的方法实现功能可靠性与任务可靠性之间的转换,在任务分配时过滤不满足可靠性要求的处理器;按照最小最早完成时间策略分配任务并考虑功能的关键级来重分配计算资源。使用小规模和大规模汽车功能实验进行了实验,结果表明所提出的算法相比现有算法可以更有效地在满足多个功能可靠性要求下降低高关键级功能的截止期限错失率。本文针对硬件成本约束和可靠性要求保障下的混合关键级功能响应时间优化问题,提出了一种考虑容错的硬件成本敏感多功能调度算法(Fault-Tolerant Hardware Cost-aware Multifunctional Safety Assurance,FT HCMSA),从任务调度的方面入手,改进了硬件成本约束和多目标调度的权衡问题,达到了在硬件成本约束下考虑功能可靠性、实时性优化的目标。FT HCMSA算法采用任务容错技术,在本文提出的MRES算法基础上采用替换和移除的策略来优化硬件成本;定义容错情况下的任务可靠性要求并提出了一种更细粒度的任务分配策略。使用真实汽车功能数据和基于实际参数值的大规模的汽车功能数据验证了算法,结果表明所提算法相比现有算法可以更有效地在满足功能可靠性和硬件成本约束下,减小高关键级功能的响应时间。