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对于使用AUTOSAR制造车辆的公司来说,已经出现了两个不同的平台 - AUTOSAR Classic和AUTOSAR Adaptive 这两个AUTOSAR平台之间互操作性的基础标准。使 AUTOSAR 自适应应用程序能够与现有和未来的 DDS系统进行互操作。
什么是dds?
什么是中间件?
中间件是位于操作系统和用户应用程序之间的软件层,它将操作系统提供的资源进行抽象和封装,为应用程序提供各种各样的高级的服务和功能,比如通信或数据共享。中间件的存在简化了应用程序开发者的工作,这使他们能够将注意力放在应用程序本身上,而不必在不同应用程序之间或不同系统之间的数据传输上花太多精力)
在 AUTOSAR 自适应平台中,通信管理功能集群提供面向服务的通信建模和基础设施。应用程序构建在中间件之上,应用程序级 API 与协议无关,中间件在 API 和实际的底层通信技术之间进行代理。AUTOSAR 中代理或者此类映射称为“网络绑定”,下面是三个标准化的通信协议:
由于 AUTOSAR 自适应平台的各种设计方面,为 AUTOSAR 设计和实现网络绑定组件通常是一项复杂的任务:面向应用程序的 API 和网络绑定组件之间不存在标准化的 API 层,因此要求特定网络绑定的实现者以各自不同的方式来集成 AUTOSAR 有自己的数据类型系统,必须通过网络绑定与每个底层通信技术(即 DDS 自己的可扩展类型)的类型系统和功能进行协调) AUTOSAR还规定了非常具体的对象生命周期和内存管理协议,这些协议必须与网络绑定封装的底层框架相匹配。
尽管 AUTOSAR 类型相当常见并且自然映射到 DDS-XTypes(布尔值、数字、字符串、结构、数组、序列等)——并且这种映射已经在通信管理规范中的 DDS 网络绑定材料中指定——但实际集成需要将 PSM(平台特定模块)组合在一起,用于 C 和C++编程语言中的两种类型系统。我们将选择AUTOSAR支持的唯一语言绑定,C++(最多C++14)和DDS的C语言PSM。从一个简单的示例开始,下面是从 DDS-IDL 或 DDS-XML 转换为 C 后的简单 Point3D 类型的外观:
struct Point3D {float x;
float y;
float z;
};
然后从AUTOSAR的ARXML转换为C++:
struct Point3D {float x;
float y;
float z;
};
让我们进一步改进我们的类型目录,将 3D 点分组为点云,为了简单起见,这些点云仅作为固定长度的数组排列。根据 DDS C PSM,有如下定义:
typedef Point3D PointCloud[1024];
但是相同的类型(1024个元素的点数组)将在AUTOSAR Adaptive中生成,如下所示:
typedef ara::core::Array<Point3D, 1024> PointCloud;
它们明显是相似但不相同的类型。事实上,ara::core::Array<>保留了一些普通固定长度数组类型的语义(例如索引访问),但也添加了类似 STL 的语义,如 begin() 和 end() 方法,并且不会隐式转换为 Point3D 指针。对于其他类型的,例如字符串和向量,此差距甚至更大。在RTI的ara::com中,通过AUTOSAR建模的用户定义类型(结构体)的实现类型不包含值字段,而是引用内部管理的“后端存储”的功能兼容包装器。此类后端存储可能基于 Adaptive Platform 的 PSM(标准C++数值类型和 ara::core 容器类型)或 DDS 的 PSM 自动生成类型,来自 DDS-IDL 或 DDS-XML。这种方法不仅简化了与多种不同的通信框架的集成,而且还为共享数据时的高效内存管理和增删改数据样本提供了便利。
由于上一节中描述的数据类型结构的灵活性,数据样本出现了两种非独占内存管理策略:
除了以高性能的方式映射类型系统和 API 之外,AUTOSAR 的汽车产品重点还带来了另一个挑战:功能安全合规性。在任何ISO-26262 ASIL级别中,评估任何DDS实施,都要有SEooC,脱离(SEooC)去评估本身就是一个挑战,下面是一些对DDS实施和AUTOSAR的一些约束和要求:
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