AUTOSAR_RS_ClassicPlatformDebugTraceProfile

AUTOSAR经典平台调试、跟踪与分析支持

AUTOSAR组件调试、跟踪与分析功能详解

目录

  1. 简介
  2. ARTI核心扩展
    1. 核心特定ARTI扩展结构
    2. 核心参数定义
  3. 操作系统和任务扩展
    1. OS特定ARTI扩展
    2. 任务特定ARTI扩展
    3. 软件组件特定扩展
  4. 总体架构
    1. 组件结构
    2. 接口定义
  5. 错误处理
    1. 默认错误跟踪器(DET)
  6. 总结

1. 简介

本文档详细描述了AUTOSAR经典平台中对调试、跟踪和分析功能的支持要求。AUTOSAR Run Time Interface (ARTI)为调试工具、跟踪工具和分析工具提供了一种标准化的方式，用于访问AUTOSAR系统内部状态和行为。

ARTI扩展主要关注以下几个方面：

  • 核心特定扩展：访问特定核心的状态和参数
  • 操作系统特定扩展：访问OS的应用模式和状态
  • 任务特定扩展：访问任务的状态和执行信息
  • 软件组件特定扩展：访问SWC的状态和行为

通过这些扩展，开发者可以更有效地调试、跟踪和分析AUTOSAR系统的运行状态，提高开发效率和系统可靠性。

2. ARTI核心扩展

2.1 核心特定ARTI扩展结构

ARTI的核心特定扩展定义了一种机制，允许调试和跟踪工具访问与特定处理器核心相关的参数。这些参数对于多核系统中的调试和跟踪尤为重要。

在这里插入图片描述

图2.1 ARTI核心特定扩展结构图

如图2.1所示，ARTI核心扩展包含以下主要组件：

  1. ARTICoreClass：核心类定义

    • 定义了与特定核心相关的额外ARTI参数扩展
    • 提供获取当前应用、当前任务和最后错误的接口

  2. ARTICoreInstance：核心实例

    • 每个核心实例引用EcucCoreDefinition
    • 负责提供特定核心参数的具体值
    • 实现了评估当前应用、当前任务和最后错误的方法

  3. Application：当前应用参数

    • 表示特定核心上正在运行的应用
    • 包含应用ID、名称和状态信息

  4. Task：当前任务参数

    • 表示特定核心上正在运行的任务
    • 包含任务ID、名称、优先级和状态信息

  5. Error：最后错误参数

    • 表示特定核心上发生的最后一个错误
    • 包含错误代码、描述和时间戳信息

2.2 核心参数定义

根据RS_ARTICP_00001到RS_ARTICP_00004的需求规范，核心特定ARTI扩展支持以下关键参数：

  1. 当前应用参数（RS_ARTICP_00002）

    • 定义：包含对特定核心上当前运行的应用的评估
    • 用途：调试器和跟踪工具需要了解当前应用以显示和跟踪核心活动

  2. 当前任务参数（RS_ARTICP_00003）

    • 定义：包含对特定核心上当前运行的任务的评估
    • 用途：调试器和跟踪工具需要了解当前任务以显示和跟踪核心活动

  3. 最后错误参数（RS_ARTICP_00004）

    • 定义：包含对特定核心上发生的最后一个错误的评估
    • 用途：调试器和跟踪工具需要了解最后错误以显示和跟踪核心活动

这些参数通过类实例的方法调用获取，由具体的核心实例负责实现评估逻辑。

3. 操作系统和任务扩展

3.1 OS特定ARTI扩展

操作系统特定ARTI扩展定义了访问OS状态和参数的机制，这对于调试OS行为和监控系统状态非常重要。

在这里插入图片描述

图3.1 ARTI OS和任务特定扩展结构图

如图3.1所示，OS特定ARTI扩展包含以下组件：

  1. ARTIOSClass：OS类定义

    • 定义了与操作系统相关的额外ARTI参数扩展
    • 提供获取应用模式、OS状态和定时器计数的接口

  2. ARTIOSInstance：OS实例

    • 每个OS实例引用EcucDefs/Os/OsOS
    • 负责提供特定OS参数的具体值
    • 实现了评估应用模式、OS状态和定时器计数的方法

  3. ApplicationMode：应用模式参数

    • 表示操作系统当前的应用模式
    • 包含ID、名称和是否默认模式的信息

根据RS_ARTICP_00005和RS_ARTICP_00006的需求规范，OS特定ARTI扩展支持以下关键参数：

  1. 应用模式参数（RS_ARTICP_00006）
    • 定义：包含对OS应用模式的评估，并引用EcucDefs/Os/OsAppMode
    • 用途：调试器和跟踪工具需要了解应用模式以显示和跟踪OS活动

3.2 任务特定ARTI扩展

任务特定ARTI扩展提供了访问任务状态和执行信息的机制，这对于分析任务行为和调试任务问题至关重要。

如图3.1所示，任务特定ARTI扩展包含以下组件：

  1. ARTITaskClass：任务类定义

    • 定义了与任务相关的额外ARTI参数扩展
    • 提供获取栈使用情况、优先级、状态和执行时间的接口

  2. ARTITaskInstance：任务实例

    • 每个任务实例引用EcucDefs/Os/OsTask
    • 负责提供特定任务参数的具体值
    • 实现了评估栈使用情况、优先级、状态和执行时间的方法

  3. TaskState：任务状态参数

    • 表示任务的当前状态
    • 包含状态标识、是否可抢占和活动资源列表

根据RS_ARTICP_00007的需求规范，任务特定ARTI扩展支持任务实例参数，该参数引用EcucDefs/Os/OsTask并提供任务相关的评估信息。

3.3 软件组件特定扩展

软件组件特定扩展提供了访问SWC状态和行为的机制，对于分析组件交互和调试组件问题具有重要价值。

如图3.1所示，SWC特定ARTI扩展包含以下组件：

  1. ARTISWCInstance：SWC实例

    • 每个SWC实例引用EcucDefs/Rte/RteSwComponentInstance
    • 负责提供特定SWC参数的具体值
    • 实现了评估组件状态和可运行状态的方法

  2. SWCState：组件状态参数

    • 表示软件组件的当前状态
    • 包含活动可运行实体列表和待处理事件列表

  3. RunableStatus：可运行状态参数

    • 表示可运行实体的状态
    • 包含名称、是否活动和执行时间信息

根据RS_ARTICP_00008的需求规范，SWC特定ARTI扩展支持SWC实例参数，该参数引用EcucDefs/Rte/RteSwComponentInstance并提供组件相关的评估信息。

4. 总体架构

4.1 组件结构

AUTOSAR Classic Platform中的调试、跟踪和分析支持架构由多个组件组成，这些组件共同协作以提供全面的调试、跟踪和分析能力。

在这里插入图片描述

图4.1 AUTOSAR Classic Platform 调试、跟踪和分析支持架构图

如图4.1所示，整体架构包含以下主要层次和组件：

  1. 外部工具

    • 调试工具：用于调试AUTOSAR系统的外部工具
    • 跟踪工具：用于跟踪AUTOSAR系统行为的外部工具
    • 分析工具：用于分析AUTOSAR系统性能的外部工具

  2. 应用层

    • 应用软件组件：实现应用功能的软件组件
    • RTE：运行时环境，提供软件组件间通信的基础设施

  3. 基础软件层

    • 系统服务
      • ARTI Manager：管理所有调试、跟踪和分析接口，协调各个扩展组件的工作
      • Default Error Tracer (DET)：提供标准化的错误检测和报告机制
    • OS服务
      • OS：操作系统，提供任务调度和资源管理
      • 任务管理：管理任务的创建、调度和终止
    • MCU/ECU抽象
      • MCU驱动：提供对底层硬件的访问，支持调试和跟踪功能
      • 计时器：提供时间测量和定时服务

  4. ARTI扩展

    • 核心ARTI扩展：提供对核心特定参数的访问
    • OS ARTI扩展：提供对OS特定参数的访问
    • 任务ARTI扩展：提供对任务特定参数的访问
    • SWC ARTI扩展：提供对SWC特定参数的访问

4.2 接口定义

架构中定义了多个接口，用于外部工具与AUTOSAR系统的交互：

  1. 调试接口：允许调试工具访问AUTOSAR系统内部状态
  2. 跟踪接口：允许跟踪工具记录和分析AUTOSAR系统的行为
  3. 分析接口：允许分析工具测量和评估AUTOSAR系统的性能
  4. 错误接口：提供对错误信息的访问
  5. 参数接口：提供对系统参数的访问

这些接口由ARTI Manager统一管理，各个扩展组件通过这些接口提供特定的功能和数据。

5. 错误处理

5.1 默认错误跟踪器(DET)

默认错误跟踪器(Default Error Tracer, DET)是AUTOSAR系统中错误检测和报告的标准机制。DET提供了一种一致的方式来报告、记录和处理在AUTOSAR模块内部检测到的开发和运行时错误。

默认错误跟踪器的主要功能包括：

  1. 错误检测：检测模块内部的错误情况
  2. 错误报告：提供标准化的错误报告机制
  3. 错误记录：记录错误信息，包括错误码、模块ID和实例ID
  4. 错误处理：支持对检测到的错误进行处理

DET通过错误接口与ARTI框架集成，允许调试和分析工具访问错误信息，从而帮助开发者识别和解决系统问题。

6. 总结

AUTOSAR Classic Platform的调试、跟踪和分析支持为开发者提供了强大的工具，用于监控和分析AUTOSAR系统的行为。通过ARTI扩展机制，外部工具可以访问系统内部状态和行为，包括核心、OS、任务和SWC的相关信息。

主要优势包括：

  1. 标准化接口：提供统一的方式访问AUTOSAR系统
  2. 全面的覆盖范围：涵盖核心、OS、任务和SWC等多个层面
  3. 灵活的扩展机制：允许根据需要添加特定参数
  4. 错误检测与处理：提供标准化的错误检测和报告机制

通过这些功能，AUTOSAR Classic Platform显著提升了系统的可调试性、可跟踪性和可分析性，为开发高质量的汽车电子系统提供了坚实的基础。

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