namespace ara::phm

El namespace ara::phm proporciona mecanismos para la supervisión en tiempo de ejecución de entidades de software respecto a señales de vida, plazos temporales y flujo de control en la Adaptive Platform [SWS_PHM_01138]. Las anomalías detectadas pasan por una cualificación de errores multietapa, desde la eliminación de rebotes hasta la parada del sistema [SWS_PHM_01137]. En caso de errores no subsanables mediante el State Management, el módulo asume la reacción ante el error y pilota el watchdog del sistema [SWS_PHM_01240].

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Contexto

El namespace ara::phm representa la interfaz C++ de Platform Health Management (PHM) dentro de la AUTOSAR Adaptive Platform. Su tarea principal es la supervisión funcional de unidades de software para garantizar la integridad del sistema. Como entidades primarias actúan SupervisedEntity, que representan flujos funcionales supervisados, así como la clase abstracta RecoveryAction, a través de la cual se pueden definir medidas de recuperación a nivel de aplicación. La supervisión se divide a través de la enumeración TypeOfSupervision [SWS_PHM_01138] en tres mecanismos fundamentales: la comprobación cíclica de señales de vida (kAliveSupervision), el cumplimiento de límites temporales entre puntos de control (kDeadlineSupervision), así como la verificación del orden de ejecución correcto (kLogicalSupervision).

En el sistema global, ara::phm no solo interactúa con los procesos usuarios, sino que se comunica estrechamente con el daemon de PHM y el State Management (SM). Si el State Management no puede llevar a cabo una recuperación necesaria, Platform Health Management escala la resolución del error directamente al watchdog de hardware o del sistema [SWS_PHM_01240].

Diagrama de contexto: interacción entre SupervisedEntity, daemon de PHM, State Management, RecoveryAction y watchdog. Fuentes: [SWS_PHM_01138], [SWS_PHM_01240]

Ciclo de vida

El modelo de ciclo de vida y de estados de Platform Health Management está estructurado en dos etapas y distingue entre estados de supervisión elementales y globales. Una función de supervisión individual asume estados según ElementarySupervisionStatus [SWS_PHM_01358]: en estado inactivo permanece en kDeactivated, y tras la activación sin fallos, en kOK. Si se produce una anomalía, cambia primero a kFailed, mientras el error se encuentre aún dentro de las tolerancias o tiempos de eliminación de rebotes (debouncing) configurados. Solo tras transcurrir la eliminación de rebotes el error se considera cualificado y el estado cambia a kExpired [SWS_PHM_01358].

La evaluación global de múltiples supervisiones elementales se agrega en GlobalSupervisionStatus [SWS_PHM_01137]. Si todas las supervisiones asignadas están inactivas, el estado global se encuentra en kDeactivated. Tan pronto como al menos una supervisión notifique kOK y ninguna sea defectuosa, el estado global es kOK. Si al menos una supervisión se encuentra en kFailed y ninguna en kExpired, esto se refleja en el estado global kFailed. Si una supervisión alcanza el estado de error cualificado kExpired, el estado global permanece en kExpired mientras no haya transcurrido el tiempo de tolerancia definido. Tras expirar este plazo de tolerancia, el sistema pasa al estado final kStopped [SWS_PHM_01137].

Diagrama de estados: transiciones de estado de la supervisión global en función de la detección de errores y los tiempos de tolerancia. Fuentes: [SWS_PHM_01137], [SWS_PHM_01358]

Ruta de uso

En un orden de integración típico, una aplicación incluye las clases del namespace a través de #include "ara/phm/supervised_entity.h" o de la cabecera de reenvío #include "ara/phm/phm_fwd.h" [SWS_PHM_01358]. La aplicación instancia y gestiona un objeto de SupervisedEntity, que representa la ejecución funcional que se desea asegurar. Interpretación: a través de este objeto, la aplicación notifica en funcionamiento regular sus señales de vida o eventos de flujo de control a Platform Health Management. Pregunta (abierta)

El daemon de PHM compara de forma continua los eventos notificados con los criterios parametrizados para kAliveSupervision, kDeadlineSupervision o kLogicalSupervision [SWS_PHM_01138]. Mientras todas las señales lleguen conforme a los plazos y reglas, la evaluación permanece en el estado kOK [SWS_PHM_01358]. Si se vulneran los valores límite, la supervisión pasa por la cualificación de errores e inicia la recuperación configurada al alcanzar kExpired o kStopped [SWS_PHM_01137]. Para ello se utiliza la interfaz RecoveryAction, presumiblemente para ejecutar de forma estructurada contramedidas específicas de la aplicación antes de que se produzca un escalado a State Management. Pregunta (abierta)

Escenarios de error

Los estados de error específicos dentro del módulo se estandarizan a través del dominio de error PhmErrorDomain así como de la enumeración PhmErrc [SWS_PHM_01240]. La enumeración define los siguientes códigos de error:

• PhmErrc::kOfferFailed (= 2): el servicio no pudo ofrecerse debido a un fallo en la comunicación con el daemon de PHM [SWS_PHM_01240].
• PhmErrc::kSMCanNotHandleRecovery (= 3): State Management no puede hacer frente a la recuperación requerida; Platform Health Management asume entonces la recuperación y activa el watchdog [SWS_PHM_01240].
• PhmErrc::kServiceNotReady (= 4): no se puede ejecutar una solicitud debido a que ya está activa una petición de activación o desactivación (Enable/Disable) [SWS_PHM_01240].

Para generar objetos de error adecuados, el namespace proporciona la función auxiliar MakeErrorCode, que construye un ara::core::ErrorCode a partir de un PhmErrc y datos adicionales específicos del fabricante [SWS_PHM_01244]. La referencia al dominio de error global se puede obtener a través de GetPhmDomain [SWS_PHM_01251]. Ambas funciones están declaradas como constexpr y noexcept y garantizan la seguridad ante excepciones y para subprocesos [SWS_PHM_01244], [SWS_PHM_01251]. En caso de error síncrono o ante excepciones en el módulo, también se aplica el tipo de excepción PhmException.