PDU Router (PduR)

El PDU Router transmite I-PDUs entre módulos superiores como Com y DCM, Communication Interfaces y protocolos de transporte. Al hacerlo, solo traduce los ID de I-PDU a lo largo de rutas de enrutamiento configuradas y no modifica el contenido [SWS_PduR_00160]. Entre sus funciones se encuentran la transmisión, la recepción, TriggerTransmit, transmisiones TP segmentadas y pasarelas con búfer FIFO opcional. El enrutamiento se realiza exclusivamente en el estado PDUR_ONLINE tras un PduR_Init exitoso [SWS_PduR_00328]. En tiempo de ejecución, los grupos de rutas de enrutamiento pueden conmutarse mediante PduR_EnableRouting y PduR_DisableRouting.

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El PDU Router transmite I-PDUs entre módulos superiores como Com y DCM, Communication Interfaces como CanIf, FrIf y LinIf, así como protocolos de transporte. Para ello, no modifica las I-PDUs [SWS_PduR_00160] y solo enruta a lo largo de rutas de enrutamiento configuradas [SWS_PduR_00162]. Su función principal es la traducción de los ID de I-PDU tanto en la ruta de transmisión como en las rutas de confirmación e indicación [SWS_PduR_00766]. Las interfaces son genéricas; los marcadores de posición <Up>, <Lo> y <LoTp> se derivan de la configuración PduRBswModules [SWS_PduR_00504].

Diagrama de contexto: El PduR se sitúa entre los módulos superiores y los módulos IF o TP; BswM conmuta grupos de rutas, los errores se envían al DET. Fuentes: [SWS_PduR_00504], SWS PDU Router p. 16

El PduR solo conoce los estados PDUR_UNINIT y PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00324]. El enrutamiento se realiza exclusivamente en PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00328]. Llega allí mediante PduR_Init(ConfigPtr) [SWS_PduR_00334]. Antes de esto, todas las funciones excepto PduR_Init y PduR_GetVersionInfo notifican el error PDUR_E_UNINIT, siempre que la detección de errores esté activa [SWS_PduR_00119].

Diagrama de estados: El encendido conduce a PDUR_UNINIT; solo un PduR_Init sin errores conduce a PDUR_ONLINE. Fuentes: [SWS_PduR_00325], [SWS_PduR_00326], SWS PDU Router Fig. 7.2 p. 53

Durante el funcionamiento, el PduR asume los siguientes procesos:

• Transmite las solicitudes de transmisión a cada destino de interfaz [SWS_PduR_00625].
• Reenvía las solicitudes de TriggerTransmit a la capa superior [SWS_PduR_00430].
• En caso de multidifusión TP, consulta los mismos datos para cada destino con TP_CONFPENDING o TP_DATARETRY [SWS_PduR_00631] [SWS_PduR_00632] y notifica una confirmación agregada [SWS_PduR_00765].
• Como pasarela, almacena en búfer según se requiera en una FIFO [SWS_PduR_00785]. Puede retransmitir I-PDUs de TP sobre la marcha a partir de un umbral hacia exactamente un destino [SWS_PduR_00317] [SWS_PduR_00708].

En tiempo de ejecución, PduR_EnableRouting y PduR_DisableRouting conmutan grupos completos de rutas de enrutamiento [SWS_PduR_00615] [SWS_PduR_00617], controlados habitualmente por el BswM. Las llamadas en una ruta desactivada terminan con E_NOT_OK [SWS_PduR_00717]. El PduR notifica los errores de desarrollo como PDUR_E_PDU_ID_INVALID al DET [SWS_PduR_00100]. Notifica las pérdidas de FIFO como PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00670]. No existe un tratamiento de errores propio en las rutas de interfaz; los valores de retorno van a la fuente SWS PDU Router p. 46.

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Rol y límite del sistema: Transmisión de I-PDUs entre módulos superiores, interfaces y protocolos de transporte

El PDU Router (PduR) es el intermediario central de la pila de comunicación clásica. Recibe I-PDUs de un módulo de origen y las transmite sin cambios y de forma coherente a uno o más módulos de destino [SWS_PduR_00160]. El enrutamiento se realiza exclusivamente a lo largo de las rutas de enrutamiento configuradas [SWS_PduR_00162]. Una ruta se determina inequívocamente mediante dos datos: el ID de I-PDU de origen de la configuración del PduR y los ID de I-PDU de destino de las configuraciones de los módulos de destino invocados [SWS_PduR_00161]. Por lo tanto, la función principal del PduR es la traducción de los ID de I-PDU. Esta aplica tanto a la ruta de transmisión como a las rutas de confirmación e indicación [SWS_PduR_00766]. Cada módulo selecciona sus propios identificadores de manejador; la configuración los vincula mediante la Pdu «global» ECU Configuration Fig. 3.13 p. 192.

Por encima del PduR se encuentran módulos como Com y DCM. Por debajo se sitúan Communication Interfaces como CanIf, FrIf y LinIf, así como protocolos de transporte como CanTp, FrTp y LinTp SWS PDU Router p. 24. Las interfaces están definidas de forma genérica. Los marcadores de posición <Up>, <Lo> y <LoTp> se sustituyen mediante la configuración de módulo referenciada en PduRBswModules, y en el caso de los CDD mediante su apiServicePrefix [SWS_PduR_00504] SWS PDU Router Fig. 10.2 p. 95. Si un módulo inferior admite tanto TP como IF, se añaden los infijos Tp y If [SWS_PduR_00800].

Diagrama de contexto: El PduR se sitúa entre los módulos superiores y los módulos inferiores IF o TP; BswM conmuta grupos de rutas de enrutamiento, los errores van al DET. Fuentes: [SWS_PduR_00504], [SWS_PduR_00615], [SWS_PduR_00119], SWS PDU Router p. 16

Si PduRZeroCostOperation está configurado y todas las rutas de enrutamiento son de precompilación, los módulos adyacentes pueden llamarse directamente entre sí [SWS_PduR_00287]. Si al menos una ruta no es de precompilación, el generador debe notificar un error [SWS_PduR_00619] SWS PDU Router p. 56. El generador debe optimizar eliminando las características no utilizadas, es decir, TP, IF, pasarela y FIFO [SWS_PduR_00764].

Ciclo de vida: de PDUR_UNINIT a PDUR_ONLINE a través de PduR_Init

El PduR dispone exactamente de una máquina de estados [SWS_PduR_00644]. Esta cuenta con los estados PDUR_UNINIT y PDUR_ONLINE de PduR_StateType [SWS_PduR_00324] [SWS_PduR_00742]. Tras el encendido, el módulo se encuentra en PDUR_UNINIT [SWS_PduR_00325]. Tras un PduR_Init exitoso, cambia a PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00326]. El enrutamiento solo tiene lugar en PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00328]; en PDUR_UNINIT no se enruta nada [SWS_PduR_00330] SWS PDU Router Fig. 7.2 p. 53. Un diagrama más antiguo muestra adicionalmente un estado PDUR_REDUCED tras una inicialización fallida SWS PDU Router (alt) p. 30. Para R20-11 este estado no aplica, ya que aquí solo existen dos estados.

Diagrama de estados: Tras el encendido, el PduR se encuentra en PDUR_UNINIT y no enruta; solo tras un PduR_Init sin errores enruta en PDUR_ONLINE. Fuentes: [SWS_PduR_00325], [SWS_PduR_00326], [SWS_PduR_00119], [SWS_PduR_00100], SWS PDU Router Fig. 7.2 p. 53

PduR_Init(ConfigPtr) es sincrónico y no reentrante [SWS_PduR_00334]. La función realiza tres tareas:

• Libera todos los búferes [SWS_PduR_00645].
• Establece los valores por defecto configurados de los búferes de transmisión [SWS_PduR_00308].
• Activa los grupos de rutas de enrutamiento según el parámetro Enable-at-start [SWS_PduR_00709]. Versiones posteriores denominan a este parámetro PduRIsEnabledAtInit SWS PDU Router p. 131.

Antes de la inicialización, todas las funciones excepto PduR_Init y PduR_GetVersionInfo notifican el error PDUR_E_UNINIT, siempre que PduRDevErrorDetect esté activo [SWS_PduR_00119]. PduR_GetVersionInfo [SWS_PduR_00338] se habilita mediante PduRVersionInfoApi System Template p. 656.

Los datos post-build se encuentran en PduR_PBConfigType y están implementados en PduR_PBcfg.c [SWS_PduR_00241] [SWS_PduR_00743]. Se identifican unívocamente mediante PduRConfigurationId [SWS_PduR_00281]. Esta identificación la proporciona PduR_GetConfigurationId [SWS_PduR_00341] [SWS_PduR_00280] como PduR_PBConfigIdType basado en uint16; una unidad de control puede contener varias configuraciones seleccionables [SWS_PduR_00771]. Las tablas de enrutamiento pueden actualizarse en tiempo de post-build [SWS_PduR_00295], aunque solo en estado no inicializado [SWS_PduR_00296]. El consumo de memoria puede aumentar con una nueva configuración y, por tanto, debe planificarse en el momento del diseño SWS PDU Router p. 160.

Rutas de Communication Interface: Transmit, TriggerTransmit y confirmaciones

Si un módulo superior llama a PduR_<User:Up>Transmit [SWS_PduR_00406], el PduR llama a <Lo>_Transmit para cada destino [SWS_PduR_00625]. Para ello, no almacena en búfer [SWS_PduR_00629]. Para el valor de retorno aplica:

• En unidifusión, el valor de retorno se transmite sin cambios [SWS_PduR_00432] [SWS_PduR_00626].
• En caso de multicast, un destino exitoso basta para E_OK [SWS_PduR_00218].

Los destinos de una multidifusión son o bien todas interfaces o bien todos protocolos de transporte, nunca mezclados [SWS_PduR_00633].

CanIf copia los datos directamente durante la transmisión SWS PDU Router Fig. 9.5 p. 100. FrIf y LinIf, en cambio, los recuperan más tarde mediante PduR_<User:Lo>TriggerTransmit [SWS_PduR_00369]. El PduR reenvía esta llamada a <Up>_TriggerTransmit [SWS_PduR_00430] y devuelve su valor de retorno [SWS_PduR_00661] SWS PDU Router Fig. 9.6 p. 101. PduR_<User:Lo>TxConfirmation [SWS_PduR_00365] se reenvía junto con el resultado a <Up>_TxConfirmation [SWS_PduR_00627]. En caso de multidifusión, esto solo sucede tras la última confirmación [SWS_PduR_00589].

Diagrama de secuencias: Transmisión desde Com con suministro directo de datos (CanIf) o con recuperación diferida de datos mediante TriggerTransmit (FrIf), en cada caso con la confirmación posterior. Fuentes: [SWS_PduR_00625], [SWS_PduR_00430], [SWS_PduR_00627], SWS PDU Router Fig. 9.5 p. 100, SWS PDU Router Fig. 9.6 p. 101

Durante la recepción, PduR_<User:Lo>RxIndication [SWS_PduR_00362] da lugar a una llamada a <Up>_RxIndication para cada destino superior [SWS_PduR_00621]; se admite 1:n [SWS_PduR_00164] SWS PDU Router Fig. 9.1 p. 97. El PduR no comprueba la longitud ni en la recepción local [SWS_PduR_00744] ni en la transmisión local [SWS_PduR_00745].

Rutas de protocolos de transporte: I-PDUs segmentadas entre DCM y módulos TP

Durante la transmisión TP, el PduR llama a <LoTp>_Transmit para cada destino [SWS_PduR_00634]. El módulo TP recupera los datos por secciones mediante PduR_<User:LoTp>CopyTxData [SWS_PduR_00518]. El PduR reenvía cada solicitud a <Up>_CopyTxData [SWS_PduR_00299] y transmite el valor de retorno [SWS_PduR_00676] SWS PDU Router Fig. 9.9 p. 104.

En multidifusión, la capa superior debe suministrar los mismos datos varias veces. La solicitud del primer destino va con TP_CONFPENDING a la capa superior [SWS_PduR_00631], y todas las posteriores con TP_DATARETRY [SWS_PduR_00632]. La capa superior recibe una única <Up>_TpTxConfirmation tras la última confirmación. Esta notifica E_OK si al menos un destino ha notificado E_OK [SWS_PduR_00765] SWS PDU Router Fig. 9.10 p. 83.

Diagrama de secuencias: En multidifusión TP desde el DCM, el PduR consulta los mismos datos para cada destino con TP_CONFPENDING o TP_DATARETRY y agrega las confirmaciones. Fuentes: [SWS_PduR_00634], [SWS_PduR_00631], [SWS_PduR_00632], [SWS_PduR_00765], SWS PDU Router Fig. 9.10 p. 83

La recepción TP comienza con PduR_<User:LoTp>StartOfReception [SWS_PduR_00507]. El PduR la reenvía a <Up>_StartOfReception [SWS_PduR_00549] y devuelve su valor de retorno sin cambios [SWS_PduR_00623]. A continuación siguen dos reenvíos:

• CopyRxData [SWS_PduR_00512] va a <Up>_CopyRxData [SWS_PduR_00428].
• RxIndication [SWS_PduR_00375] va a <Up>_TpRxIndication [SWS_PduR_00429].

Una llamada con SduLength 0 consulta el búfer disponible o los datos disponibles [SWS_PduR_00740] SWS PDU Router Fig. 9.4 p. 99. El PduR transmite las cancelaciones a cada destino. PduR_<User:Up>CancelTransmit da lugar a <Lo>_CancelTransmit o <LoTp>_CancelTransmit [SWS_PduR_00769] [SWS_PduR_00723] [SWS_PduR_00724]. PduR_<User:Up>CancelReceive da lugar a <LoTp>_CancelReceive [SWS_PduR_00727].

Diagrama de secuencias: En la recepción TP de CanTp a DCM, el PduR transmite directamente 1:1 StartOfReception, el bucle CopyRxData y RxIndication. Fuentes: [SWS_PduR_00549], [SWS_PduR_00428], [SWS_PduR_00429], SWS PDU Router Fig. 9.4 p. 99

Modo pasarela: reenvío inmediato, búfer FIFO y TP sobre la marcha

Entre Communication Interfaces, el PduR enruta 1:n [SWS_PduR_00436] y con reenvío inmediato, es decir, sin generación propia de tasas [SWS_PduR_00437]. La función de pasarela solo se realiza IF↔IF o TP↔TP [SWS_PduR_00638]. Para la longitud transmitida aplica:

• Sin almacenamiento en búfer, el PduR transmite el mínimo entre la longitud recibida y la longitud de destino configurada [SWS_PduR_00783].
• Con almacenamiento en búfer, copia como máximo PduRPduMaxLength y descarta el resto [SWS_PduR_00746].

Una I-PDU puede enviarse simultáneamente de forma local a Com y reenviarse a un segundo CAN SWS PDU Router Fig. 9.14 p. 114.

El modo en que el destino obtiene los datos lo determina PduRDestPduDataProvision:

• Con PDUR_DIRECT, el destino copia él mismo los datos durante la transmisión [SWS_PduR_00303].
• Con PDUR_TRIGGERTRANSMIT, el PduR almacena en búfer y espera a TriggerTransmit [SWS_PduR_00306] SWS PDU Router Fig. 9.13 p. 108.

Se puede configurar una FIFO por cada I-PDU de destino [SWS_PduR_00307]. El comportamiento FIFO se aplica a partir de PduRQueueDepth mayor que 1 [SWS_PduR_00785]. El diagrama de actividades resume las reglas de entrada y salida [SWS_PduR_00665] [SWS_PduR_00666].

Diagrama de actividades: En función del suministro de datos y del nivel de llenado de la FIFO, una I-PDU transmitida mediante pasarela se envía de inmediato, se pone en cola o se reinicia tras un desbordamiento; TriggerTransmit y TxConfirmation vacían la FIFO. Fuentes: [SWS_PduR_00665], [SWS_PduR_00793], [SWS_PduR_00786], [SWS_PduR_00787], [SWS_PduR_00255], [SWS_PduR_00669], [SWS_PduR_00666], [SWS_PduR_00667], [SWS_PduR_00662]

Para las pasarelas TP existen dos procedimientos. En la pasarela directa, <DstLoTp>_Transmit se inicia en la RxIndication con E_OK [SWS_PduR_00551]. En la pasarela sobre la marcha, la retransmisión ya se inicia en cuanto se alcanza PduRTpThreshold [SWS_PduR_00317]. En ese caso solo se permite un destino [SWS_PduR_00708], y los datos ya enviados no se repiten [SWS_PduR_00707] SWS PDU Router p. 58. El PduR selecciona el búfer según el tamaño:

• Si el mensaje cabe en PduRPduMaxLength, utiliza el búfer dedicado [SWS_PduR_00797].
• En caso contrario, obtiene dinámicamente un búfer de PduRTxBuffer [SWS_PduR_00798].

Con la TxConfirmation libera el búfer [SWS_PduR_00637]. Si la I-PDU debe recibirse adicionalmente de forma local, el PduR llama a <UpTp>_StartOfReception, <UpTp>_CopyRxData y <UpTp>_RxIndication en este orden [SWS_PduR_00789]. Para ello debe almacenar en búfer, ya que el DCM no tiene conocimiento de la pasarela SWS PDU Router p. 112.

Diagrama de secuencias: En la pasarela sobre la marcha entre dos redes CAN, la retransmisión comienza ya al alcanzar el umbral; la recepción y el envío se ejecutan de manera intercalada. Fuentes: [SWS_PduR_00317], [SWS_PduR_00708], [SWS_PduR_00797], [SWS_PduR_00799], [SWS_PduR_00637], SWS PDU Router Fig. 9.15 p. 110

Grupos de rutas de enrutamiento: conmutar el enrutamiento en tiempo de ejecución

Los grupos de rutas de enrutamiento agrupan rutas por red o por tipo de PDU. Habitualmente los conmuta el BswM SWS PDU Router p. 69. Para ello sirven PduR_EnableRouting(id) [SWS_PduR_00615] y PduR_DisableRouting(id, initialize) [SWS_PduR_00617]; el identificador es de tipo uint16 [SWS_PduR_00654]. La activación tiene efecto inmediato [SWS_PduR_00715]. Al desactivar se aplican las siguientes reglas:

• initialize decide si los búferes individuales se restablecen al valor por defecto [SWS_PduR_00617].
• Las FIFOs de las rutas detenidas se vacían y el PduR notifica PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00663].
• Las APIs llamadas con el ID de I-PDU de una ruta desactivada devuelven E_NOT_OK sin ninguna otra acción [SWS_PduR_00717] [SWS_PduR_00710] [SWS_PduR_00726].

Versiones posteriores enumeran explícitamente las funciones afectadas SWS PDU Router p. 69.

Diagrama de actividades: En caso de un ID de grupo desconocido, la llamada regresa sin acción (dado el caso con notificación al DET); de lo contrario, el grupo se activa o desactiva de inmediato, con vaciado de FIFO y tratamiento de búfer. Fuentes: [SWS_PduR_00647], [SWS_PduR_00648], [SWS_PduR_00716], [SWS_PduR_00649], [SWS_PduR_00715], [SWS_PduR_00663], [SWS_PduR_00717]

La Mode Management Guide recomienda los grupos de rutas para I-PDUs sin grupo de I-PDU de Com, por ejemplo para LdCom. La conmutación se realiza mediante reglas de BswM, por ejemplo en función del estado de red parcial Mode Management Guide p. 50. La acción de BswM BswMPduRouterControl llama para ello a PduR_EnableRouting o PduR_DisableRouting SWS BSW Mode Manager p. 145. En el enrutamiento n:1 a un módulo local, solo puede estar activa como máximo una ruta en tiempo de ejecución System Template p. 736 [SWS_PduR_00615].

Comportamiento en caso de error

[SWS_PduR_00100] define los errores de desarrollo. Solo se notifican si PduRDevErrorDetect está activo [SWS_PduR_00119] [SWS_PduR_00221]. El PduR no notifica errores de producción SWS PDU Router p. 60.

código de error	Valor	Desencadenante
PDUR_E_INIT_FAILED	0x00	puntero de configuración no válido
PDUR_E_UNINIT	0x01	API antes de la inicialización o PduR_Init fuera de PDUR_UNINIT
PDUR_E_PDU_ID_INVALID	0x02	identificador de PDU no válido
PDUR_E_ROUTING_PATH_GROUP_ID_INVALID	0x08	grupo desconocido en Enable/Disable [SWS_PduR_00648] [SWS_PduR_00649]
PDUR_E_PARAM_POINTER	0x09	puntero nulo como argumento

El error de tiempo de ejecución PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST se produce en tres casos:

• Una FIFO llena se vacía en la siguiente recepción [SWS_PduR_00255] [SWS_PduR_00670].
• <DstLo>_Transmit devuelve E_NOT_OK en una ruta FIFO. Entonces la entrada se elimina y se envía la siguiente [SWS_PduR_00788] [SWS_PduR_00807].
• Se detiene una ruta con FIFO [SWS_PduR_00663].

Como interfaz obligatoria para ello, el PduR utiliza Det_ReportRuntimeError [SWS_PduR_91001].

En rutas IF, el PduR no procesa los errores por sí mismo. Transmite los valores de retorno a la fuente [SWS_PduR_00626] SWS PDU Router p. 46 y no reintenta ninguna transmisión [SWS_PduR_00256]. También en rutas TP los errores se envían a la capa superior mediante el valor de retorno [SWS_PduR_00700] SWS PDU Router p. 49. Con múltiples destinos, E_OK solo aplica si todos los destinos devuelven E_OK [SWS_PduR_00701]. Es probable que esta regla se refiera a multidifusión TP, mientras que para multidifusión IF aplica [SWS_PduR_00218]. Pregunta Q-4bd42fd8dc77ccf2 (abierta) El PduR simplemente reenvía las RxIndications erróneas de TP [SWS_PduR_00207].

En las pasarelas TP aplican reglas propias:

• Si RxIndication no notifica E_OK, el PduR detiene el procesamiento [SWS_PduR_00689].
• Si falta espacio de búfer en la pasarela sobre la marcha, devuelve BUFREQ_E_NOT_OK y cancela [SWS_PduR_00687].
• Si no hay ningún búfer disponible en absoluto, devuelve BUFREQ_E_OVFL [SWS_PduR_00799].
• Si falla un destino, los demás continúan [SWS_PduR_00803]. Si fallan todos, detiene el lado de recepción [SWS_PduR_00804].
• Si falla la recepción local, finaliza la sesión con la capa superior [SWS_PduR_00790] o notifica E_NOT_OK mediante RxIndication [SWS_PduR_00791] [SWS_PduR_00792].

Más evidencia detallada

Los siguientes pasajes sustentan las afirmaciones de esta guía. Las secuencias del capítulo 9 de la especificación las ilustran, por ejemplo SWS PDU Router Fig. 9.5 p. 100.

• Modelo de estados y habilitación del enrutamiento: [SWS_PduR_00324], [SWS_PduR_00328].
• Inicialización: [SWS_PduR_00334], [SWS_PduR_00645], [SWS_PduR_00709].
• Identificación de rutas y traducción de IDs: [SWS_PduR_00161], [SWS_PduR_00766].
• Rutas IF: [SWS_PduR_00625], [SWS_PduR_00627], [SWS_PduR_00430].
• Multidifusión TP: [SWS_PduR_00631], [SWS_PduR_00632], [SWS_PduR_00765].
• Búfer de pasarela y FIFO: [SWS_PduR_00306], [SWS_PduR_00785], [SWS_PduR_00665].
• Grupos de rutas de enrutamiento: [SWS_PduR_00615], [SWS_PduR_00617], [SWS_PduR_00717]; uso con BswM: Mode Management Guide p. 50.
• Códigos de error: [SWS_PduR_00100], SWS PDU Router p. 72.