Adaptive AUTOSAR 學習筆記 4 – 架構

• 2021 年 7 月 14 日
• 筆記
• Adaptive AUTOSAR, AP, AUTOSAR, 汽車

本系列學習筆記基於 AUTOSAR Adaptive Platform 官方文檔 R20-11 版本 AUTOSAR_EXP_PlatformDesign.pdf

縮寫

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

3 架構

3.1 邏輯視圖

3.1.1 ARA

下圖是 AP 架構的邏輯視圖。

• AA 運行在 ARA 之上
• ARA 由 FC 提供的接口組成
• FC 有兩種接口
  • AP Foundation（API）：提供 AP 的基礎功能
  • AP Service：提供平台標準服務
• AA 也可以向其他 AA 提供服務（圖中的 Non-PF Service）

AA 不關心 FC 的接口是 Foundation 還是 Service，對 AA 來說都是 C++ 的接口，儘管底層確有不同。注意：ARA 接口之下，包括 ARA 庫（運行在 AA 上下文），可能用到了 ARA 之外的接口，這是由 AP 實現決定。

上圖的一些 FC 不在當前 Release 中，只是為了有個更好的 overall 架構。新的 FC 也可能會在之後的 Release 中加進來。

3.1.2 語言綁定，C++ 標準庫和 POSIX API

API 的語言綁定基於 C++，C++ 標準庫是 ARA 的一部分。系統 API 中，ARA 只包括 POSIX 的 PSE51子集（單進程 profile）的接口。

C++ 標準庫有很多基於 POSIX 的接口，包括多線程 API。但是，不要把 C++ 標準庫的線程接口和 PSE51 的線程接口混為一談。C++ 標準庫並沒有覆蓋所有 PSE51 的功能，比如設置線程調度策略。這時就不得不同時使用兩種接口。

3.1.3 應用啟動關閉

應用程序的生命周期是由 EM（Execution Management）管理的。啟動應用程序需要在系統集成或運行時進行配置。所有的 FC 在 EM 看來都是應用程序，都是由相同的方式啟動，除了 EM 自身（由 OS 啟動）。下圖是 AP 上不同的應用程序分類。

注意：什麼時候啟動/停止哪個應用不是 EM 決定的，而是另一個特殊的 FC，SM（State Management）決定的。SM 根據系統設計來控制 EM，切換系統狀態，進而控制着整個系統行為。這裡系統指的是整個 AP 和上面運行的應用程序，不同項目有不同的行為和具體實現。SM 也和其他 FC 交互，協調整個機器的行為。SM 應該只使用 ARA 定義的接口，以保證在不同 AP 實現上的可移植性。

3.1.4 應用程序接口

由於 PSE51 不含 IPC 接口，所以 AA 之間沒有直接的交互。Communication Management（CM）是唯一的途徑。CM 也提供面向服務的通信，支持同主機或跨主機通信（這部分差異對應用程序來說是不可知的）。CM 負責路由轉發「請求/回復」，無論 Service 應用和 Client 應用的部署拓撲是怎樣的。有的 ARA 接口可能觸發 AA 之間的交互，但這不屬於通信接口，只是 ARA 接口的副作用罷了。

3.1.5 非標接口

AA 和 FC 可以使用非標接口，只要不和標準 AP 功能衝突，並且遵守項目的 safety 和 security 要求即可。除非是純本地的運行時庫，應當盡量少用非標接口，以免影響移植到其他 AP 實現。

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