本系列學習筆記基于 AUTOSAR Adaptive Platform 官方檔案 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
CM:Communication Management
RS:Requirement Specification
SWS:Software Specification
3.2 物理視圖
本節內容僅為解釋說明,不能替代正式需求規范,AP 內部仍由實作決定,更多關于 AP 內部架構細節,請參考 EXP_SWArchiteture,
3.2.1 系統、行程和執行緒
AP 作業系統必須提供 POSIX 多行程支持:
- 每個 AA 都是一個獨立的行程,有獨立的邏輯記憶體地址空間和命名空間
- 注意:一個 AA 可以有多個行程,可以部署在一個 AP 實體或分布在多個 AP 實體上
- 從模塊組織的角度來看,每個行程都是 OS 從可執行檔案實體化出來的
- 多個行程可以由一個可執行檔案實體化
- AA 也可以由多個可執行檔案組成
FC 一般實作為行程:
- 一個 FC 可以實作為單行程或多行程
- AP 平臺 Service 或 非平臺 Service(由 AA 提供的服務)都實作為行程
以上行程都可以是單執行緒/多執行緒,他們能夠使用的 OS API 根據他們所在的邏輯層而有所不同:
- ARA 之上的 AA 只能用 PSE51 規定的介面
- FC 能使用所有的 OS 介面
總結:在 OS 看來,AP 和 AA 都是一系列的行程,每個行程包括一個或多個執行緒,盡管 AP 實作可以對行程進行劃分,這些行程之間沒有本質區別,行程之間通過 IPC 或其他系統功能(ara::com)互動,注意:AA 行程之間不能直接 IPC 行程間通信,只能借助 ARA 通信,
3.2.2 基于庫或服務的 FC 實作
如圖 3-1 AP 架構邏輯視圖所示,一個 FC 可以是 Foundation 也可以是 Service,兩者通常都是行程,他們如果想要和 AA(AA 也是行程)通信,需要通過行程間通信,除此之外,還有兩種替代設計:
- 基于庫的設計:FC 提供介面庫,鏈接到 AA,直接呼叫 IPC;
- 基于服務的設計:行程通過 CM 通信,AA 鏈接服務代理庫,代理庫呼叫 CM 的介面,處理 AA 和 Server 行程的通信,注意:AA 是否只和 CM 直接行程間通信還是混合代理庫和 Server 通信是由實作決定的,
一般來說,如果 FC 只是用于本地 AP 實體,基于庫的設計更合適,簡單、高效,如果是分布式的場景,用于其他 AP 實體,建議使用基于服務的設計,因為 CM 可以封裝差異,忽略 AA 和 Service 的實際部署位置,提供統一的通信方式,AP Foundation 的 FC 都是基于庫的,AP Service 的 FC 都是基于服務的,正如他們的名字所指示的那樣,
最后還要注意,只要滿足 FC 的 RS 和 SWS,FC 的實作可以只有庫,沒有行程,即運行在 AA 的背景關系,這種情況下,AA 和 FC 的互動就是普通的函式呼叫,而不是上面所說的 IPC,
3.2.3 FC 之間的互動
FC 之間可以按照實作特有的方式互動,因為他們不受限于 ARA 介面,比如 ARA 的 PSE51 介面限制,限制了 IPC,他們可以使用其他 FC 的 ARA public 介面,FC 之間典型的互動模型是使用 FC 的 protected 介面,提供一些特權,以實作特定的 FC 功能,
此外,從 AP R18-03 開始,引入了新的概念 IFC(Inter-Functional-Cluster)介面,描述了 FC 向其他 FC 提供的介面,注意,這不是 ARA 的一部分,也不是 AP 實作的正式規范,只是通過澄清 FC 之間的互動來幫助開發 AP 規范,并且向 AP 規范的用戶提供了更好的架構視角,這些介面在各個 FC 的 SWS 附錄中有介紹,
3.2.4 機器/硬體
AP 把運行它的硬體叫做機器(Machine),背后的原因是想有個統一的平臺,不論底層使用了什么虛擬化技術,機器可以是真實的物理機器、完全虛擬化的機器、準虛擬化的系統、系統級虛擬化的容器或其他任意虛擬環境,
硬體(一般假定只有單一芯片)之上可以有一個或多個機器,一個機器上只能有一個 AP 實體,只要 AP 的實作支持,也可以多個芯片共同組成一個機器,
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