Default Error Tracer (DET)

Der Default Error Tracer nimmt Fehlermeldungen von BSW-Modulen und SW-Cs zentral entgegen. Dafür gibt es Det_ReportError für Entwicklungsfehler, Det_ReportRuntimeError für Laufzeitfehler und Det_ReportTransientFault für transiente Fehler, jeweils mit Modul-, Instanz-, API- und Fehlerkennung. Jede Meldung reicht der DET an alle konfigurierten Hooks bzw. Callouts des Integrators weiter [SWS_Det_00501]. Den Betrieb starten Det_Init und Det_Start aus dem EcuM. Die wichtigste Randbedingung: Det_ReportError kehrt in R20-11 nicht zum Aufrufer zurück, sondern hält den Programmfluss wie eine Assertion an [SWS_Det_00009].

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Der Default Error Tracer ist die zentrale Sammelstelle für Fehlermeldungen aus Basissoftware und Software-Komponenten. Er bietet drei gleich aufgebaute Meldedienste mit den Parametern ModuleId, InstanceId, ApiId und ErrorId bzw. FaultId: Det_ReportError für Entwicklungsfehler, Det_ReportRuntimeError für Laufzeitfehler und Det_ReportTransientFault für transiente Fehler ([SWS_Det_00009], [SWS_Det_01001], [SWS_Det_01003]). Der EcuM bringt den DET mit Det_Init und danach Det_Start in Betrieb ([SWS_Det_00008], SWS DET Abb. 1 S. 34).

Kontextdiagramm: Der DET empfängt Meldungen von BSW-Modulen und SW-Cs und leitet sie an Integrator-Hooks und optional an Dlt weiter. Quellen: SWS DET Abb. 2 S. 28, [SWS_Det_00202]

Der DET wertet Meldungen nicht selbst aus. Jeder Meldedienst ruft alle Hooks bzw. Callouts auf, die für ihn konfiguriert sind (DetErrorHook, DetReportRuntimeErrorCallout, DetReportTransientFaultCallout), und zwar mit denselben Parametern wie die Meldung [SWS_Det_00501]. Über diesen Integrator-Code erreicht der DET auch DEM oder Fehlerspeicher. Callouts sollen sich dabei auf kurze, angemessene Aktionen beschränken ErrorDescription S. 10.

SW-Cs melden über das Client-Server-Interface DETService. Die RTE ergänzt ModuleId und InstanceId als „port defined argument values“ aus der DET-Konfiguration, die SW-C erhält immer E_OK zurück ([SWS_Det_00203], [SWS_Det_00204]).

Für Fehlerfälle ist entscheidend, wie die drei Dienste zurückkehren. Det_ReportError kehrt in R20-11 nicht zurück: Nach den Hooks wird der Kontrollfluss angehalten, wie bei einer Assertion ([SWS_Det_00009], RS BSWGeneral S. 33). Laufzeitmeldungen kehren dagegen mit E_OK zurück. Transiente Meldungen geben den Callout-Wert weiter, ohne Callout E_OK SWS DET Abb. 6 S. 36. Transiente Fehler entfallen mit R24-11, die Dlt-Aufrufe mit R25-11 SWS DET S. 1.

Sequenzdiagramm: Bei einem Entwicklungsfehler ruft der DET alle konfigurierten Hooks auf und hält danach an, ohne zum Melder zurückzukehren. Quellen: SWS DET Abb. 9.2 S. 34, [SWS_Det_00009]

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Rolle des Default Error Tracer an der Systemgrenze

Der Default Error Tracer (DET) ist die zentrale Sammelstelle, an die Basissoftware-Module und Software-Komponenten erkannte Fehler melden. In R20-11 bietet er dafür drei gleich aufgebaute Meldedienste: Det_ReportError für Entwicklungsfehler [SWS_Det_00009], Det_ReportRuntimeError für Laufzeitfehler [SWS_Det_01001] und Det_ReportTransientFault für transiente Fehler [SWS_Det_01003]. Dazu kommen die Verwaltungsdienste Det_Init, Det_Start und Det_GetVersionInfo ([SWS_Det_00008], [SWS_Det_00010], [SWS_Det_00011]). Der DET wertet Meldungen nicht selbst inhaltlich aus. Er benachrichtigt die konfigurierten Error-Hooks mit jeder empfangenen Meldung SWS DET S. 16.

Nach außen ist der DET schmal angebunden. Als einzige erwartete Schnittstelle nennt die Spezifikation die optionale Weiterleitung an Dlt über Dlt_DetForwardErrorTrace aus Dlt_Det.h ([SWS_Det_00211], SWS DET Abb. 2 S. 28). DEM und RTE erreicht der DET nur über integratorspezifischen Code in den Callouts ErrorDescription S. 10.

Kontextdiagramm: Der DET empfängt Meldungen von BSW-Modulen und, über die RTE, von SW-Cs. Er wird vom EcuM hochgefahren und gibt Meldungen nur an konfigurierten Integrator-Code und optional an Dlt weiter. Quellen: SWS DET Abb. 2 S. 28, [SWS_Det_00202], [SWS_Det_00211], ErrorDescription S. 10

Hochlauf: Initialisierung und Start durch den EcuM

Der ECU State Manager initialisiert den DET mit Det_Init (Service-ID 0x00). Dabei übergibt er einen Zeiger auf den gewählten Konfigurationssatz vom Typ Det_ConfigType, dessen Inhalt implementierungsspezifisch ist ([SWS_Det_00008], [SWS_Det_00210]). Anschließend startet Det_Start (Service-ID 0x02) den Tracer [SWS_Det_00010]. Beide Dienste sind synchron und nicht reentrant. Das R20-11-Schaubild zeigt die beiden Aufrufe nacheinander aus dem EcuM SWS DET Abb. 1 S. 34. Der EcuM führt Det_Init und Det_ReportError entsprechend als optionale Schnittstellen SWS EcuM S. 142.

Warum Initialisierung und Start getrennt sind, begründet die Spezifikation nicht. Interpretation: Die Zweiteilung dürfte erlauben, den DET sehr früh im Hochlauf zu initialisieren und den regulären Betrieb erst in einem späteren Schritt freizugeben [SWS_Det_00010]. Frage Q-fee4462bdf189dcf (offen)

Sequenzdiagramm: Der EcuM ruft zuerst synchron Det_Init mit dem Konfigurationszeiger auf, danach Det_Start. Quellen: SWS DET Abb. 1 S. 34, [SWS_Det_00008], [SWS_Det_00010]

Drei Meldewege und ihre Kennungen

Alle drei Meldedienste haben dieselbe Parameterstruktur:

• ModuleId (uint16);
• InstanceId (uint8), bei Einzelinstanz-Modulen der Wert 0;
• ApiId (uint8);
• ErrorId bzw. FaultId (uint8).

API- und Fehlerkennungen legt jeweils die SWS des meldenden Moduls fest ([SWS_Det_00009], [SWS_Det_01001], [SWS_Det_01003]). Die Modul-ID stammt aus der Liste der Basissoftware-Module. Die Basissoftware nutzt davon nur den Bereich 0..255 EXP LSA S. 157.

Welcher Weg der richtige ist, folgt aus der Fehlerklassifikation. Verletzte grundlegende Vorbedingungen sind Entwicklungsfehler und werden wie eine Assertion behandelt; Beispiele sind Softwarefehler, fehlerhafte Integration oder ungültige Konfiguration. Die übrigen Fehler sind Laufzeit- oder Produktionsfehler EXP LSA S. 154. Ist die Entwicklungsfehlererkennung konfiguriert, melden BSW-Module Entwicklungsfehler mit ihrer zugewiesenen Modul-ID über Det_ReportError SWS BSWGeneral S. 57. Ein Präprozessorschalter wie SPI_DEV_ERROR_DETECT blendet den Aufruf ein oder aus EXP LSA S. 113.

Aktivitätsdiagramm: Ist eine grundlegende Vorbedingung verletzt, wird ein Entwicklungsfehler über Det_ReportError gemeldet. Sonst entscheidet die Diagnoserelevanz zwischen Produktionsfehler und Laufzeitfehler (Det_ReportRuntimeError). Quellen: EXP LSA S. 154, [SWS_Det_00009], [SWS_Det_01001]

Laufzeitfehler melden etwa der ADC-Treiber mit ADC_E_BUSY oder Dds bei verworfenen Nachrichten, jeweils über Det_ReportRuntimeError (SWS Adc S. 95, SWS Dds S. 53). Ein BSW-Modul beschreibt seinen Bedarf mit der ServiceNeeds-Art ErrorTracerNeeds. Sie kennt die Rollen Det_ReportError, Det_ReportRuntimeError und Det_ReportTransientFault TPS BSWMDT S. 266.

Hooks und Callouts als Brücke zum Integrator-Code

Jeder Aufruf von Det_ReportError ruft alle in DetErrorHook konfigurierten Funktionen auf. Ebenso rufen Det_ReportRuntimeError und Det_ReportTransientFault alle Callouts aus DetReportRuntimeErrorCallout bzw. DetReportTransientFaultCallout auf [SWS_Det_00501]. Hooks und Callouts haben die Signatur des auslösenden Dienstes und erhalten dieselben Parameter ([SWS_Det_00181], [SWS_Det_00184], [SWS_Det_00187], SWS DET S. 16). Die Hook-Schnittstelle <User_Error_Hooks> hat die Service-ID 0x10. Sie ist synchron und reentrant und liefert immer E_OK SWS DET S. 25.

Was die Callouts tun, entscheidet der Integrator. Bei Laufzeit- und transienten Fehlern sollen sie sich auf wenige Aktionen beschränken: das Ereignis speichern, den DEM aufrufen oder eine andere kurze, angemessene Aktion ausführen ErrorDescription S. 10. Nach einem Aufruf von Det_ReportRuntimeError kehrt der DET immer mit E_OK zurück, ob Callouts konfiguriert sind oder nicht (SWS DET Abb. 4 S. 35, SWS DET Abb. 5 S. 35).

Sequenzdiagramm: Det_ReportRuntimeError ruft alle konfigurierten Callouts auf und kehrt in jedem Fall mit E_OK zum Melder zurück. Quellen: SWS DET Abb. 4 S. 35, SWS DET Abb. 5 S. 35, [SWS_Det_00501]

Bei Det_ReportTransientFault reicht der DET dagegen den Rückgabewert des Callouts an den Melder durch. Ohne Callout liefert er E_OK (SWS DET Abb. 6 S. 36, SWS DET Abb. 7 S. 36). Für mehrere Callouts beschreibt eine spätere Fassung eine logische Oder-Verknüpfung der Rückgabewerte: E_OK kommt nur zurück, wenn alle Callouts E_OK liefern. Diese Regel dürfte vermutlich schon für R20-11 gelten SWS DET S. 24. Frage (offen)

Sequenzdiagramm: Det_ReportTransientFault gibt die Rückgabewerte der Callouts an den Melder weiter; ohne Callout gibt es E_OK zurück. Die Oder-Verknüpfung bei mehreren Callouts ist als Annahme gekennzeichnet. Quellen: SWS DET Abb. 6 S. 36, SWS DET Abb. 7 S. 36, SWS DET S. 24

Anbindung von Software-Komponenten über Service-Ports

SW-Cs greifen über das Client-Server-Interface DETService auf den DET zu. Seine Operationen rufen Det_ReportError bzw. die Laufzeitmeldung mit der Modul-ID des Ports auf [SWS_Det_00202]. ModuleId und InstanceId übergibt nicht die SW-C selbst. Die RTE ergänzt sie als „port defined argument values“, deren Werte aus DetModuleId und DetInstanceId der DET-Konfiguration stammen ([SWS_Det_00204], [SWS_Det_00205], [SWS_Det_00206]). Für SW-Cs sind ApiId und ErrorId nicht standardisiert und im Bereich 0x00..0xFF frei belegbar. Der Rückgabewert ist immer E_OK [SWS_Det_00203]. Das Port-Interface verwendet die AUTOSAR-Datentypen uint8 und uint16 [SWS_Det_00200].

Sequenzdiagramm: Die SW-C übergibt nur ApiId und ErrorId. Die RTE ergänzt ModuleId und InstanceId aus der Konfiguration, die Rückgabe ist E_OK. Quellen: [SWS_Det_00202], [SWS_Det_00203], [SWS_Det_00204], SWS DET Abb. 3 S. 33

Konfiguration der Benachrichtigungen

Die Benachrichtigungsfunktionen liegen im optionalen Container DetNotification (Multiplizität 0..1). Er enthält die Listen DetErrorHook und DetReportRuntimeErrorCallout (je 0..*). DetErrorHook ist zur Pre-compile-Zeit konfiguriert und verlangt den Funktionstyp Std_ReturnType (*f)(uint16, uint8, uint8, uint8) SWS DET S. 37. In R20-11 kommt DetReportTransientFaultCallout hinzu [SWS_Det_00501]. Das Parameterschaubild zeigt außerdem den Pflichtcontainer DetGeneral mit DetVersionInfoApi und DetForwardToDlt SWS DET (alt) Abb. 6 S. 43. Aus DetConfigSet/DetModule und DetModuleInstance bildet die Konfiguration die Ports Det_{Name} samt Modul- und Instanzkennung [SWS_Det_00205].

Verhalten im Fehlerfall

Entwicklungsfehler werden wie Assertions behandelt. Nach dem Aufruf der konfigurierten Hooks wird der normale Kontrollfluss nicht fortgesetzt, und der DET stoppt die Ausführung, etwa durch eine Endlosschleife oder eine Halt-Anweisung RS BSWGeneral S. 33. Dazu passt der Eintrag zu Det_ReportError in R20-11 unter Sync/Async: „Not Applicable: The function never returns“ [SWS_Det_00009]. Die Schaubilder zeigen dieses HALT mit und ohne konfigurierten Hook (SWS DET Abb. 9.2 S. 34, SWS DET Abb. 9.3 S. 35).

Sequenzdiagramm: Ein BSW-Modul erkennt einen Entwicklungsfehler und ruft Det_ReportError auf. Der DET ruft alle konfigurierten Hooks auf und hält danach an, ohne zum Melder zurückzukehren. Quellen: SWS DET Abb. 9.2 S. 34, SWS DET Abb. 9.3 S. 35, [SWS_Det_00009], [SWS_Det_00501]

Einige Schaubilder weichen davon ab. Ein Sequenzbild vermerkt, das synchrone oder asynchrone Verhalten hänge von der Implementierung ab, und zeichnet eine Rückkehr zum Aufrufer SWS DET Abb. 5 S. 36. Auch das Dio-Schaubild zeigt nach Det_ReportError eine Rückkehr SWS Dio Abb. 5 S. 41. Normativ für R20-11 ist [SWS_Det_00009]. Eine Klarstellung der Sync/Async-Angabe folgte erst mit R21-11 SWS DET S. 1.

Laufzeit- und transiente Fehler unterbrechen den Programmfluss nicht: Der DET kehrt mit einem Rückgabewert zum Melder zurück ([SWS_Det_01001], [SWS_Det_01003]). Der DET selbst kennt nur einen eigenen Entwicklungsfehler. DET_E_PARAM_POINTER (0x01) entsteht, wenn Det_GetVersionInfo mit einem Nullzeiger aufgerufen wird [SWS_Det_00301]. Eine spätere Fassung legt fest, dass dieser Fehler an alle konfigurierten Callouts gemeldet wird. Das ist vermutlich auch für R20-11 so gemeint SWS DET S. 18. Frage Q-3a7f5865d61186d4 (offen)

Weiterführende Detailbelege

• [SWS_Det_00009]: Signatur von Det_ReportError, Service-ID 0x01, kehrt nicht zurück.
• [SWS_Det_01001], [SWS_Det_01003]: Laufzeit- und transiente Meldungen mit den Service-IDs 0x04 und 0x05.
• [SWS_Det_00501]: Pflicht, alle konfigurierten Hooks und Callouts aufzurufen.
• [SWS_Det_00181], [SWS_Det_00184], [SWS_Det_00187]: Signaturen der Hooks und Callouts mit den Service-IDs 0x10, 0x11 und 0x12.
• [SWS_Det_00202] bis [SWS_Det_00206]: Service-Port-Modell für SW-Cs.
• [SWS_Det_00008], [SWS_Det_00010], [SWS_Det_00210]: Hochlauf und Konfigurationstyp.
• [SWS_Det_00211], [SWS_Det_00301]: Dlt-Weiterleitung und eigener Entwicklungsfehler.

Spätere Releases ändern den Funktionsumfang. Eine Fassung aus R23-11/R24-11 markiert Det_ReportTransientFault als OBSOLETE SWS DET S. 24. Laut Änderungshistorie entfallen transiente Fehler mit R24-11 und die Dlt-Aufrufe mit R25-11 SWS DET S. 1. In R20-11 sind beide Funktionen noch Teil der Spezifikation ([SWS_Det_01003], [SWS_Det_00211]).