Adaptive AUTOSAR 学习笔记 4 - 架构 - 逻辑视图

2021年7月15日 5点热度 0条评论 来源: Zijian/TENG

本系列学习笔记基于 AUTOSAR Adaptive Platform 官方文档 R20-11 版本 AUTOSAR_EXP_PlatformDesign.pdf

缩写

AP:AUTOSAR Adaptive Platform
AA:Adaptive Application
ARA:AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications
FC:Functional Cluster

3 架构

3.1 逻辑视图

3.1.1 ARA

下图是 AP 架构的逻辑视图。

  • AA 运行在 ARA 之上
  • ARA 由 FC 提供的接口组成
  • FC 有两种接口
    • AP Foundation(API):提供 AP 的基础功能
    • AP Service:提供平台标准服务
  • AA 也可以向其他 AA 提供服务(图中的 Non-PF Service)

AA 不关心 FC 的接口是 Foundation 还是 Service,对 AA 来说都是 C++ 的接口,尽管底层确有不同。注意:ARA 接口之下,包括 ARA 库(运行在 AA 上下文),可能用到了 ARA 之外的接口,这是由 AP 实现决定。

上图的一些 FC 不在当前 Release 中,只是为了有个更好的 overall 架构。新的 FC 也可能会在之后的 Release 中加进来。

3.1.2 语言绑定,C++ 标准库和 POSIX API

API 的语言绑定基于 C++,C++ 标准库是 ARA 的一部分。系统 API 中,ARA 只包括 POSIX 的 PSE51子集(单进程 profile)的接口。

C++ 标准库有很多基于 POSIX 的接口,包括多线程 API。但是,不要把 C++ 标准库的线程接口和 PSE51 的线程接口混为一谈。C++ 标准库并没有覆盖所有 PSE51 的功能,比如设置线程调度策略。这时就不得不同时使用两种接口。

3.1.3 应用启动关闭

应用程序的生命周期是由 EM(Execution Management)管理的。启动应用程序需要在系统集成或运行时进行配置。所有的 FC 在 EM 看来都是应用程序,都是由相同的方式启动,除了 EM 自身(由 OS 启动)。下图是 AP 上不同的应用程序分类。

注意:什么时候启动/停止哪个应用不是 EM 决定的,而是另一个特殊的 FC,SM(State Management)决定的。SM 根据系统设计来控制 EM,切换系统状态,进而控制着整个系统行为。这里系统指的是整个 AP 和上面运行的应用程序,不同项目有不同的行为和具体实现。SM 也和其他 FC 交互,协调整个机器的行为。SM 应该只使用 ARA 定义的接口,以保证在不同 AP 实现上的可移植性。

3.1.4 应用程序接口

由于 PSE51 不含 IPC 接口,所以 AA 之间没有直接的交互。Communication Management(CM)是唯一的途径。CM 也提供面向服务的通信,支持同主机或跨主机通信(这部分差异对应用程序来说是不可知的)。CM 负责路由转发“请求/回复”,无论 Service 应用和 Client 应用的部署拓扑是怎样的。有的 ARA 接口可能触发 AA 之间的交互,但这不属于通信接口,只是 ARA 接口的副作用罢了。

3.1.5 非标接口

AA 和 FC 可以使用非标接口,只要不和标准 AP 功能冲突,并且遵守项目的 safety 和 security 要求即可。除非是纯本地的运行时库,应当尽量少用非标接口,以免影响移植到其他 AP 实现。

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