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
EM:Execution Management
OSI:Operating System Interface
AA:Adaptive Application
ARA:AUTOSAR Runtime for Adaptive Applications
FC:Functional Cluster
SM:State Management
CM:Communication Management
4 操作系統
4.1 概述
- 操作系統負責運行時調度、資源管理(包括內存策略和時間限制)以及進程間通信。
- EM 負責平台初始化,借助操作系統啟動/關閉應用。
- AP 沒有定新的操作系統,只是定義了供 AA 使用的操作系統接口(OSI)。
- 操作系統接口包括(作為 ARA 的一部分的)標准應用接口。
- OS 也可以提供其他接口,如 EM 啟動應用需要用到的創建進程接口。但是這樣的接口不屬於 ARA,取決於平台實現。
- 操作系統接口提供了 C 和 C++ 接口。
- C 程序用的函數調用接口主要定義在 POSIX PSE51 中。編譯器在編譯時決定哪個 C 庫提供哪個 C 函數,以及可執行文件在運行時鏈接到哪個庫。
- C++ 程序使用 C++ 標准和標准庫中的接口。
4.2 POSIX
市場上有很多提供符合 POSIX 標准的操作系統,如 Linux。相比於平台 Service 和 Foundation,AA 能使用的系統接口限制更多。一般情況下,用戶應用(AA)應該只使用 PSE51 接口,平台應用(Service 和 Foundation)則可以使用完整 POSIX 接口。如果應用有更多需求,應優先使用 POSIX 標准接口,而不是重新定義新接口。AP Foundation 和 Servcie 可以使用更多 POSIX 接口。具體的函數調用不是標准化的,由實現者決定。
4.3 調度
OS 提供多線程和多進程支持。標准的調度策略是由 POSIX 定義的 SCHED_FIFO 和 SCHED_RR。操作系統提供的額外調度策略(如 SCHED_DEADLINE)允許使用,但是限制了在不同 AP 實現上移植。
譯注:POSIX 標准只定義了 FIFO 和 RR 兩種調度策略,其他調度策略可以用,但是不保證可移植。
4.4 內存管理
操作系統對多線程的支持可以保證每個進程有獨立的地址空間,FC 和 AA 之間不會互相干擾。同一個可執行文件可以有不同的實例,運行在不同的地址空間:他們有同樣的 Entry 地址、同樣的代碼,在啟動時具有相同的數據,但是數據儲存在不同的物理頁中。
4.5 設備管理
設備管理很大程度上依賴操作系統。AP Foundation 傾向通過服務來提供系統功能。目前沒有計划將設備驅動 API 標准化,更高層級的驅動功能實現應通過標准化 AP Service。
4.6 網絡
以太網是機器、傳感器之間的主要交互途徑。因此操作系統應當提供 TCP/IP、UDP/IP 網絡協議棧。應用通過 CM 間接獲得網絡支持,而無需知道網絡協議細節。AP Foundation 的更多特性如 VLAN、IPSEC 也使得系統內/間的通信更安全。
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