Autosar —— Rte 层

文章目录

[1. 什么是 RTE](#1. 什么是 RTE)
[2. RTE 的作用](#2. RTE 的作用)
[3. RTE 与 Runnable](#3. RTE 与 Runnable)
[4. RTE 与 Port](#4. RTE 与 Port)
- [4.1 S/R 接口的调用方式](#4.1 S/R 接口的调用方式)
- [4.2 C/S 接口的调用方式](#4.2 C/S 接口的调用方式)
- - [4.2.1 同步调用](#4.2.1 同步调用)
  - [4.2.2 异步调用](#4.2.2 异步调用)
[5. RTE 与 Interface 接口](#5. RTE 与 Interface 接口)
- [5.1 AutoSAR 接口](#5.1 AutoSAR 接口)
- [5.2 标准接口](#5.2 标准接口)
- [5.3 标准 AutoSAR 接口](#5.3 标准 AutoSAR 接口)

1. 什么是 RTE

RTE 的作用就像很早之前的电话接线员（就是上个世纪那种要先打电话到接线员那里，然后再通过接线员转接电话线到目的地的方式），因为 SWC 之间或 SWC 与 BSW 之间不能直接通信，而是需要通过 RTE 进行转接。并且 RTE 具有管理这些信息的功能，比如接收的 SWC 正忙（您所拨打的用户正忙），那么由 RTE 负责让发送信息的 SWC 等待或做其他处理。RTE 还能触发 SWC，如前面 AppL 层讲的 RTE Event 触发 Runnable 调用。

2. RTE 的作用

提供跨 ECU/ECU 内部的通信环境、通讯管理。
提供对 runnable 的管理功能（触发、唤醒等），简单说就是 runnable 需要映射到 Task 上运行，而这个映射就是通过 RTE 实现的。
RTE 是 VFB（虚拟功能总线）的具体实现。

3. RTE 与 Runnable

通过 RTE 给 Runnable 提供触发事件 ，前面说 runnable 是可以被触发的，就是需要通过 RTE 来实现这个触发和调用，具体的触发事件参考：Autosar ------ AppL 应用层软件开发
通过 RTE 给 runnable 提供所需资源，将 runnable 所需的一些资源通过接口 Port 传输给它。
将 BSW 和 SWC 做隔绝，这样 OS 和 runnables 也被隔绝了，runnable 的触发条件由 RTE 提供，不能由 OS 直接提供。

4. RTE 与 Port

RTE 提供了实现数据一致性的机制，所谓的数据一致性，就是当多个 SWC 同时操作同一个数据时，可能会发生一些意想不到的问题（实际是由于优先级的问题，可能出现我们的数据被篡改的情况），而数据一致性要求不能发生这些问题。为保证数据一致性：
1. 大家都操作数据的备份，不直接操作原始数据，如下文讲到的 Rte_IRead。
2. 使用 SWC 内部变量，这个内部变量可以直接在配置工具中配置，runnable 可以直接调用，就类似于一个 c 文件中定义的全局变量，没有被 extern 出去。在该 c 文件中定义的函数是可以直接使用的，那么这时就会出现问题了，同一个 c 文件中的函数可能被放在不同 Task 上运行，就可能出现这些函数在同一时刻运行的状况，那么在调用这个全局变量的时候就可能出 bug。要如何解决呢？AutoSAR 做了以下两种方式：
  - EAs（ExclusiveAreas，专用区域），就是下面两句代码，相当于一个关中断的操作，调用变量的语句放在里面，运行时不能有更高级的 Task 打断被保护的语句。
    c 复制代码
```
 Rte_Enter_<name>(); 
 //这里放置被保护的语句 
 Rte_Exit_<name>();
```
  - IRVs（Inter-runnablevariables，跨函数变量），还是两句代码，上面的 EAs 是将整个代码段都保护了，而这里类似于改变变量的语句被保护，也就是这两句话执行的时候被保护。
    c 复制代码
```
Rte_IrvWrite_<re>_<name>() 
Rte_IrvRead_<re>_<name>()
```
RTE 支持对 SWC type 的实例化，SWC type 和 SWC 不同，它是指 SWC 的类型，用这个类型可以实例化 SWC，就好像用 int 类型实例化变量一样。

4.1 S/R 接口的调用方式

直接调用（Direct）

通过全局变量进行数据传输，runnable 可以直接对这个变量进行读、写操作。
采用如下语法，注意 <data> 和 data 的区别，带 <> 的是指全局 data 的名字，不带 <> 的 data 是局部变量的名字。这里形参列表中使用的是指针，就是说读写操作都是操作的同一个地址，没有复制使用。同时，这些函数都是在 runnable 中使用的，不要看前缀是 Rte，就以为是 RTE 中的代码，因为调用的是 RTE 的机制，所以这里前缀是 Rte。
c 复制代码
```
 Std_ReturnType Rte_Read_<port>_<data> (<DataType> *data) 
 Std_ReturnType Rte_Write_<port>_<data> (<DataType> data)
```

缓存调用（Buffered）

相当于将全局变量先复制到一个 runnable 的局部变量中，然后操作这个局部变量，最后再把这个局部变量赋值到全局变量中。在 runnable 操作这个局部变量期间，全局变量的值是不会改变的。

其对应的语法如下：

c 复制代码

<DataType> Rte_IRead_<r>_<port>_<data> (void) 
 void Rte_IWrite_<r>_<port>_<data> (<DataType> data)

队列调用（Queued）

有些情况下数据不止一个，而是一组队列数据，就像我们常用的串口 FIFO，此时，可以设置循环接收或者等待接收，等待接收的话是有超时管理的。

其对应的语法如下：

c 复制代码

Std_ReturnType Rte_Receive_<port>_<data> (<DataType> *data) 
Std_ReturnType Rte_Send_<port>_<data> (<DataType> data)

跨 ECU 通讯

如果是跨 ECU 的数据传输，那么在 runnable 中使用 Rte_Write__() 这样的函数后，需要走 runnable(ECU1) -> RTE(ECU1) -> BSW(ECU1) -> 外部总线 -> BSW(ECU2) -> RTE(ECU2) -> runnable (ECU2)，这里列出用于 COM 传输的两个函数名：
c 复制代码
```
 Com_SendSignal() 
 Com_ReceiveSignal()
```

4.2 C/S 接口的调用方式

前面说过 C/S 接口就是客户端/服务端接口，这个接口就是客户端来调用服务端的操作函数的一个接口。也就是客户端程序在执行过程中，发现需要调用一个函数，而这个函数定义在其他的 C 文件中（其他 SWC），就让 RTE 帮忙调用，因为 SWC 之间无法直接通讯。
举个例子，我（客户），我想要执行一个函数，这个函数写在服务端上。由于我和服务端有隔阂（SWC 之间不能直接通信），这时，我就悄悄告诉 RTE，我想要执行那个函数，RTE 就会帮我告诉服务端，让服务端执行该函数。而这里又有异步和同步两种方式：
- 同步就是说我这个人很懒，我要等服务端运行完了这个函数，RTE 返回函数结果后，我才开始继续我的工作。
- 异步就是我这个人很勤快，我通知 RTE 让它帮忙告诉服务端运行这个函数后，我就继续干我的事了，等过一段时间后，我估摸着函数运行结束了，我再请求函数运行结果。
同步和异步调用不是通过函数名称区别的，而是事先配置好由 RTE 生成的，在配置工具中配置 runnable 的 port 时进行配置，当然要 C/S 接口才有。

4.2.1 同步调用

从刚刚的例子可以看出，同步调用其实就跟我们平时调用函数是一样的，就等同于将被调函数代码嵌入到当前主调函数代码中运行。

示例：

c 复制代码

 //假如被调函数是： 
 Std_ReturnType RunnableServer(int *param) 
 //那客户端应该写的调用函数就是： 
 Std_ReturnType Rte_Call_<Port>_RunnableServer(int *param) 
 //这个param就是我们希望被调函数操作的变量

4.2.2 异步调用

异步调用相当于有两个线程，一个线程执行我们的原函数，另一个执行被调函数，然后过一段时间去读取一下被调函数的执行结果。这时，如何知道被调函数是否执行完了呢？有三种方法：

循环检测，就是在那一直等，等到被调函数的返回值为止，这样的话就和同步调用差不多了，意义不大。
超时检测，定一个时间，时间到了就去读取，没到的时候继续运行原程序。
事件触发，当被调函数运行结束，RTE 可以触发原函数，告诉它被调函数运行完了，你可以读取返回值了。

读取函数的代码格式：

c 复制代码

 //执行下面的函数后就能将参数返回回来了 
 Std_ReturnType Rte_Result_<Port>_RunnableServer(int *param)

5. RTE 与 Interface 接口

Interface 接口总览：

5.1 AutoSAR 接口

之前说的 S/R 和 C/S 接口就是 AutoSAR 接口，其所在位置包括： SWC<=>RTE、RTE<=>CDD、RTE<=>ECU AB（这里提一句，ECU AB 之前没有讲到，其实很多传感器、执行器的抽象都放在这里，其也可以看作是 SWC，IoHwAb 就在这里)。说明白一点，就是只要能看成是 SWC 处理的，就是 AutoSAR 接口。
AutoSAR 接口的特征是接口函数名可变 ，例如之前说过的 S/R 接口函数 Std_ReturnType Rte_Read_<port>_<data> (<DataType> *data)，其中的 <port>、<data> 就是用户自己配置的名字，因此，这些接口的函数名都是可以改变的，但大体的形式是不变的。

5.2 标准接口

标准接口就是 AutoSAR 规定的 C 语言 API 函数，其特征是接口函数名是固定不变的，是由 AutoSAR 规定好的。比如：Com_SendSignal()、WaitEvent() 这类都是 API 函数名，可以由上层调用。
注意，OS 和 COM 两个模块是允许使用标准接口直接和 RTE 相连的，因为 RTE 的很多功能是需要基于这两
个模块来实现的。

5.3 标准 AutoSAR 接口

其本质就是 AutoSAR 接口，只不过名称是由 AutoSAR 官方规定的，不能修改。就是标准接口和 AutoSAR 接口的特征它都有一部分，首先是和 AutoSAR 接口一样，提供的是 C/S、S/R 接口，然后又和标准接口一样，函数名是
不可变的，说白了就是官方规定好的 C/S、S/R接口。
其所在位置仅为： RTE<=>Services。