Adaptive AUTOSAR 学习笔记 4 - 架构

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 逻辑视角

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，尽管底层却有不同。注意：ARA 接口之下，包括运行在 AA 上下文中的 ARA 库，可能用 ARA 之外的接口去实现 AP，这是由 AP 实现设计决定。

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）。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，其行为、具体实现视项目而定。SM 也和其他 FC 交互，协调整个机器的行为。SM 应该只用 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 也提供面向服务通信，支持主机内或跨主机通信（这部分细节对应用程序来说是不可见的）。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 safety 和 security 的要求。除非是纯本地运行时库，尽量少用非标接口，影响移植到其他 AP 实现。