PDU Router (PduR)

Le PDU Router transmet les I-PDU entre des modules supérieurs tels que Com et DCM, des interfaces de communication et des protocoles de transport. Pour cela, il convertit uniquement les ID d'I-PDU le long des chemins de routage configurés et ne modifie pas le contenu [SWS_PduR_00160]. Ses tâches comprennent l'émission, la réception, TriggerTransmit, les transmissions TP segmentées et les passerelles avec tampon FIFO optionnel. Le routage s'effectue exclusivement dans l'état PDUR_ONLINE après un PduR_Init réussi [SWS_PduR_00328]. Lors de l'exécution, les groupes de chemins de routage peuvent être activés ou désactivés via PduR_EnableRouting et PduR_DisableRouting.

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Le PDU Router transmet les I-PDU entre des modules supérieurs tels que Com et DCM, des interfaces de communication telles que CanIf, FrIf et LinIf ainsi que des protocoles de transport. Ce faisant, il ne modifie pas les I-PDU [SWS_PduR_00160] et route uniquement le long des chemins de routage configurés [SWS_PduR_00162]. Sa prestation clé est la conversion des ID d'I-PDU sur le chemin d'émission ainsi que sur le chemin de confirmation et d'indication [SWS_PduR_00766]. Les interfaces sont génériques ; les espaces réservés <Up>, <Lo> et <LoTp> découlent de la configuration PduRBswModules [SWS_PduR_00504].

Diagramme de contexte : le PduR se situe entre les modules supérieurs et les modules IF ou TP ; BswM commute les groupes de chemins, les erreurs vont au DET. Sources : [SWS_PduR_00504], SWS PDU Router p. 16

Le PduR ne connaît que les états PDUR_UNINIT et PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00324]. Le routage s'effectue exclusivement dans PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00328]. Il y parvient par PduR_Init(ConfigPtr) [SWS_PduR_00334]. Auparavant, toutes les fonctions sauf PduR_Init et PduR_GetVersionInfo signalent l'erreur PDUR_E_UNINIT, pour autant que la détection d'erreurs soit active [SWS_PduR_00119].

Diagramme d'états : la mise sous tension mène à PDUR_UNINIT ; seul un PduR_Init sans erreur mène à PDUR_ONLINE. Sources : [SWS_PduR_00325], [SWS_PduR_00326], SWS PDU Router Fig. 7.2 p. 53

En fonctionnement, le PduR prend en charge les flux suivants :

• Il transmet les demandes d'émission à chaque destination d'interface [SWS_PduR_00625].
• Il achemine les requêtes TriggerTransmit vers la couche supérieure [SWS_PduR_00430].
• En cas de multicast TP, il interroge les mêmes données pour chaque destination avec TP_CONFPENDING ou TP_DATARETRY [SWS_PduR_00631] [SWS_PduR_00632] et signale une confirmation consolidée [SWS_PduR_00765].
• En tant que passerelle, il met en tampon si souhaité dans une FIFO [SWS_PduR_00785]. Il peut retransmettre des I-PDU TP à la volée à exactement une destination à partir d'un seuil [SWS_PduR_00317] [SWS_PduR_00708].

Lors de l'exécution, PduR_EnableRouting et PduR_DisableRouting commutent des groupes entiers de chemins de routage [SWS_PduR_00615] [SWS_PduR_00617], typiquement pilotés par BswM. Les appels sur un chemin désactivé se terminent par E_NOT_OK [SWS_PduR_00717]. Le PduR signale les erreurs de développement telles que PDUR_E_PDU_ID_INVALID au DET [SWS_PduR_00100]. Il signale les pertes FIFO comme PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00670]. Il n'existe pas de traitement d'erreur propre sur les chemins d'interface ; les valeurs de retour vont à la source SWS PDU Router p. 46.

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Rôle et frontière du système : transmission d'I-PDU entre modules supérieurs, interfaces et protocoles de transport

Le PDU Router (PduR) est le point central de transmission de la pile de communication classique. Il reçoit des I-PDU d'un module source et les transmet de façon inchangée et cohérente à un ou plusieurs modules de destination [SWS_PduR_00160]. Le routage s'effectue exclusivement le long des chemins de routage configurés [SWS_PduR_00162]. Un chemin est déterminé de manière unique par deux indications : l'ID d'I-PDU source issue de la configuration du PduR et les ID d'I-PDU cibles issues des configurations des modules cibles appelés [SWS_PduR_00161]. La fonction essentielle du PduR est donc la conversion des ID d'I-PDU. Elle s'applique au chemin d'émission ainsi qu'au chemin de confirmation et d'indication [SWS_PduR_00766]. Chaque module choisit lui-même ses identifiants de gestion (Handle IDs) ; la configuration les relie via la Pdu « globale » ECU Configuration Fig. 3.13 p. 192.

Au-dessus du PduR se trouvent des modules tels que Com et DCM. En dessous se trouvent des interfaces de communication telles que CanIf, FrIf et LinIf ainsi que des protocoles de transport tels que CanTp, FrTp et LinTp SWS PDU Router p. 24. Les interfaces sont définies de manière générique. Les espaces réservés <Up>, <Lo> et <LoTp> sont remplacés via la configuration de module référencée dans PduRBswModules, pour les CDD via leur apiServicePrefix [SWS_PduR_00504] SWS PDU Router Fig. 10.2 p. 95. Si un module inférieur prend en charge à la fois TP et IF, les infixes Tp et If s'ajoutent [SWS_PduR_00800].

Diagramme de contexte : le PduR se situe entre les modules supérieurs et les modules inférieurs IF ou TP ; BswM commute les groupes de chemins de routage, les erreurs vont au DET. Sources : [SWS_PduR_00504], [SWS_PduR_00615], [SWS_PduR_00119], SWS PDU Router p. 16

Si PduRZeroCostOperation est activé et que tous les chemins de routage sont précompilés (Pre-Compile), les modules voisins peuvent s'appeler directement [SWS_PduR_00287]. Si au moins un chemin n'est pas Pre-Compile, le générateur doit signaler une erreur [SWS_PduR_00619] SWS PDU Router p. 56. Le générateur doit éliminer par optimisation les fonctionnalités inutilisées, c'est-à-dire TP, IF, passerelle et FIFO [SWS_PduR_00764].

Cycle de vie : de PDUR_UNINIT à PDUR_ONLINE via PduR_Init

Le PduR possède exactement une machine à états [SWS_PduR_00644]. Elle comporte les états PDUR_UNINIT et PDUR_ONLINE issus de PduR_StateType [SWS_PduR_00324] [SWS_PduR_00742]. Après la mise sous tension, le module est dans PDUR_UNINIT [SWS_PduR_00325]. Après un PduR_Init réussi, il passe à PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00326]. Le routage n'a lieu que dans PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00328] ; rien n'est routé dans PDUR_UNINIT [SWS_PduR_00330] SWS PDU Router Fig. 7.2 p. 53. Un schéma plus ancien montre en plus un état PDUR_REDUCED après une initialisation défaillante SWS PDU Router (alt) p. 30. Pour R20-11, cet état ne s'applique pas car il n'existe que deux états.

Diagramme d'états : après la mise sous tension, le PduR est dans PDUR_UNINIT et ne route pas ; ce n'est qu'après un PduR_Init sans erreur qu'il route dans PDUR_ONLINE. Sources : [SWS_PduR_00325], [SWS_PduR_00326], [SWS_PduR_00119], [SWS_PduR_00100], SWS PDU Router Fig. 7.2 p. 53

PduR_Init(ConfigPtr) est synchrone et non réentrant [SWS_PduR_00334]. La fonction accomplit trois choses :

• Elle libère tous les tampons [SWS_PduR_00645].
• Elle définit les valeurs par défaut configurées des tampons d'émission [SWS_PduR_00308].
• Elle active les groupes de chemins de routage selon le paramètre Enable-at-start [SWS_PduR_00709]. Les versions ultérieures nomment ce paramètre PduRIsEnabledAtInit SWS PDU Router p. 131.

Avant l'initialisation, toutes les fonctions sauf PduR_Init et PduR_GetVersionInfo signalent l'erreur PDUR_E_UNINIT, pour autant que PduRDevErrorDetect soit actif [SWS_PduR_00119]. PduR_GetVersionInfo [SWS_PduR_00338] est débloqué via PduRVersionInfoApi System Template p. 656.

Les données post-build se trouvent dans PduR_PBConfigType et sont implémentées dans PduR_PBcfg.c [SWS_PduR_00241] [SWS_PduR_00743]. Elles sont identifiées de manière unique via PduRConfigurationId [SWS_PduR_00281]. PduR_GetConfigurationId [SWS_PduR_00341] [SWS_PduR_00280] fournit cet identifiant sous forme d'un PduR_PBConfigIdType basé sur uint16 ; un calculateur peut contenir plusieurs configurations sélectionnables [SWS_PduR_00771]. Les tables de routage peuvent être mises à jour au moment post-build [SWS_PduR_00295], toutefois uniquement à l'état non initialisé [SWS_PduR_00296]. Le besoin en mémoire peut augmenter avec une nouvelle configuration et doit donc être planifié lors de la conception SWS PDU Router p. 160.

Chemins d'interface de communication : Transmit, TriggerTransmit et confirmations

Si un module supérieur appelle PduR_<User:Up>Transmit [SWS_PduR_00406], le PduR appelle <Lo>_Transmit pour chaque destination [SWS_PduR_00625]. Ce faisant, il n'effectue pas de mise en tampon [SWS_PduR_00629]. Pour la valeur de retour :

• En cas d'unicast (singlecast), la valeur de retour est transmise telle quelle [SWS_PduR_00432] [SWS_PduR_00626].
• En cas de multicast, une seule cible réussie suffit pour E_OK [SWS_PduR_00218].

Les destinations d'un multicast sont soit toutes des interfaces, soit toutes des protocoles de transport, jamais un mélange [SWS_PduR_00633].

CanIf copie les données directement lors de Transmit SWS PDU Router Fig. 9.5 p. 100. En revanche, FrIf et LinIf les récupèrent plus tard via PduR_<User:Lo>TriggerTransmit [SWS_PduR_00369]. Le PduR achemine cet appel vers <Up>_TriggerTransmit [SWS_PduR_00430] et renvoie sa valeur de retour [SWS_PduR_00661] SWS PDU Router Fig. 9.6 p. 101. PduR_<User:Lo>TxConfirmation [SWS_PduR_00365] est transmis à <Up>_TxConfirmation avec le résultat [SWS_PduR_00627]. En cas de multicast, cela ne se produit qu'après la dernière confirmation [SWS_PduR_00589].

Diagramme de séquence : émission depuis Com avec fourniture directe des données (CanIf) ou avec récupération différée des données par TriggerTransmit (FrIf), chacune suivie d'une confirmation. Sources : [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

Lors de la réception, PduR_<User:Lo>RxIndication [SWS_PduR_00362] entraîne un appel de <Up>_RxIndication pour chaque destination supérieure [SWS_PduR_00621] ; le 1:n est pris en charge [SWS_PduR_00164] SWS PDU Router Fig. 9.1 p. 97. Le PduR ne vérifie la longueur ni lors de la réception locale [SWS_PduR_00744] ni lors de l'émission locale [SWS_PduR_00745].

Chemins de protocole de transport : I-PDU segmentées entre DCM et modules TP

Lors de l'émission TP, le PduR appelle <LoTp>_Transmit pour chaque destination [SWS_PduR_00634]. Le module TP récupère les données par tronçons via PduR_<User:LoTp>CopyTxData [SWS_PduR_00518]. Le PduR achemine chaque demande vers <Up>_CopyTxData [SWS_PduR_00299] et relaie la valeur de retour [SWS_PduR_00676] SWS PDU Router Fig. 9.9 p. 104.

En cas de multicast, la couche supérieure doit fournir les mêmes données plusieurs fois. La demande de la première destination va à la couche supérieure avec TP_CONFPENDING [SWS_PduR_00631], toutes les autres avec TP_DATARETRY [SWS_PduR_00632]. Après la dernière confirmation, la couche supérieure reçoit une unique <Up>_TpTxConfirmation. Celle-ci signale E_OK si au moins une destination a signalé E_OK [SWS_PduR_00765] SWS PDU Router Fig. 9.10 p. 83.

Diagramme de séquence : lors d'un multicast TP issu du DCM, le PduR interroge les mêmes données pour chaque destination avec TP_CONFPENDING ou TP_DATARETRY et consolide les confirmations. Sources : [SWS_PduR_00634], [SWS_PduR_00631], [SWS_PduR_00632], [SWS_PduR_00765], SWS PDU Router Fig. 9.10 p. 83

La réception TP commence par PduR_<User:LoTp>StartOfReception [SWS_PduR_00507]. Le PduR l'achemine vers <Up>_StartOfReception [SWS_PduR_00549] et renvoie son retour de façon inchangée [SWS_PduR_00623]. Deux réacheminements suivent ensuite :

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

Un appel avec SduLength 0 interroge le tampon disponible ou les données disponibles [SWS_PduR_00740] SWS PDU Router Fig. 9.4 p. 99. Le PduR transmet les annulations à chaque destination. PduR_<User:Up>CancelTransmit mène à <Lo>_CancelTransmit ou <LoTp>_CancelTransmit [SWS_PduR_00769] [SWS_PduR_00723] [SWS_PduR_00724]. PduR_<User:Up>CancelReceive mène à <LoTp>_CancelReceive [SWS_PduR_00727].

Diagramme de séquence : lors de la réception TP de CanTp vers DCM, le PduR relaie 1:1 StartOfReception, la boucle CopyRxData et RxIndication. Sources : [SWS_PduR_00549], [SWS_PduR_00428], [SWS_PduR_00429], SWS PDU Router Fig. 9.4 p. 99

Fonctionnement en passerelle : transfert immédiat, tampon FIFO et TP à la volée (on-the-fly)

Entre interfaces de communication, le PduR effectue le routage en 1:n [SWS_PduR_00436] et avec un transfert immédiat, c'est-à-dire sans cadence propre [SWS_PduR_00437]. La fonction passerelle ne s'applique qu'en IF↔IF ou TP↔TP [SWS_PduR_00638]. Pour la longueur transmise :

• Sans mise en tampon, le PduR transmet le minimum entre la longueur reçue et la longueur de destination configurée [SWS_PduR_00783].
• Avec mise en tampon, il copie au maximum PduRPduMaxLength et ignore le reste [SWS_PduR_00746].

Une I-PDU peut simultanément aller localement vers Com et être réacheminée vers un deuxième CAN SWS PDU Router Fig. 9.14 p. 114.

PduRDestPduDataProvision définit la manière dont la destination obtient les données :

• Avec PDUR_DIRECT, la destination copie elle-même les données lors de Transmit [SWS_PduR_00303].
• Avec PDUR_TRIGGERTRANSMIT, le PduR met en tampon et attend TriggerTransmit [SWS_PduR_00306] SWS PDU Router Fig. 9.13 p. 108.

Une FIFO est configurable pour chaque I-PDU cible [SWS_PduR_00307]. Le comportement FIFO s'applique dès que PduRQueueDepth est supérieur à 1 [SWS_PduR_00785]. Le diagramme d'activité récapitule les règles d'entrée et de sortie [SWS_PduR_00665] [SWS_PduR_00666].

Diagramme d'activité : selon la fourniture des données et le niveau de remplissage de la FIFO, une I-PDU passée en passerelle est immédiatement émise, mise en file d'attente ou recommencée après un dépassement ; TriggerTransmit et TxConfirmation vident la FIFO. Sources : [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]

Il existe deux méthodes pour les passerelles TP. En routage de passerelle direct (Direct Gatewaying), <DstLoTp>_Transmit démarre dans la RxIndication avec E_OK [SWS_PduR_00551]. Dans le cas du routage de passerelle à la volée (On-the-fly-Gatewaying), la retransmission démarre dès que PduRTpThreshold est atteint [SWS_PduR_00317]. Dans ce cas, une seule destination est autorisée [SWS_PduR_00708], et les données déjà émises ne sont pas répétées [SWS_PduR_00707] SWS PDU Router p. 58. Le PduR choisit le tampon en fonction de la taille :

• Si le message tient dans PduRPduMaxLength, il utilise le tampon dédié [SWS_PduR_00797].
• Sinon, il récupère dynamiquement un tampon dans PduRTxBuffer [SWS_PduR_00798].

Il libère le tampon avec la TxConfirmation [SWS_PduR_00637]. Si l'I-PDU doit en plus être reçue localement, le PduR appelle <UpTp>_StartOfReception, <UpTp>_CopyRxData et <UpTp>_RxIndication dans cet ordre [SWS_PduR_00789]. Pour cela, il doit mettre en mémoire tampon car le DCM n'a pas connaissance de la passerelle SWS PDU Router p. 112.

Diagramme de séquence : dans le cas d'une passerelle à la volée entre deux réseaux CAN, la retransmission commence dès que le seuil est atteint ; réception et émission s'exécutent de façon imbriquée. Sources : [SWS_PduR_00317], [SWS_PduR_00708], [SWS_PduR_00797], [SWS_PduR_00799], [SWS_PduR_00637], SWS PDU Router Fig. 9.15 p. 110

Groupes de chemins de routage : commuter le routage lors de l'exécution

Les groupes de chemins de routage regroupent des chemins par réseau ou par type de PDU. Ils sont généralement commutés par le BswM SWS PDU Router p. 69. PduR_EnableRouting(id) [SWS_PduR_00615] et PduR_DisableRouting(id, initialize) [SWS_PduR_00617] servent à cet effet ; l'identifiant est du type uint16 [SWS_PduR_00654]. L'activation prend effet immédiatement [SWS_PduR_00715]. Lors de la désactivation, les règles suivantes s'appliquent :

• initialize détermine si les tampons individuels sont réinitialisés à la valeur par défaut [SWS_PduR_00617].
• Les FIFO des chemins arrêtés sont vidées et le PduR signale PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00663].
• Les API appelées avec l'ID d'I-PDU d'un chemin désactivé renvoient E_NOT_OK sans autre action [SWS_PduR_00717] [SWS_PduR_00710] [SWS_PduR_00726].

Des versions ultérieures énumèrent explicitement les fonctions concernées SWS PDU Router p. 69.

Diagramme d'activité : si l'ID de groupe est inconnue, l'appel revient sans action (le cas échéant avec message DET) ; sinon, le groupe est immédiatement activé ou désactivé, avec vidage de la FIFO et gestion des tampons. Sources : [SWS_PduR_00647], [SWS_PduR_00648], [SWS_PduR_00716], [SWS_PduR_00649], [SWS_PduR_00715], [SWS_PduR_00663], [SWS_PduR_00717]

Le Mode Management Guide recommande les groupes de chemins de routage pour les I-PDU sans groupe d'I-PDU Com, par exemple pour LdCom. La commutation s'effectue via des règles BswM, par exemple en fonction de l'état du Partial Network Mode Management Guide p. 50. L'action BswM BswMPduRouterControl appelle à cet effet PduR_EnableRouting ou PduR_DisableRouting SWS BSW Mode Manager p. 145. En cas de routage n:1 vers un module local, au plus un chemin peut être actif à l'exécution System Template p. 736 [SWS_PduR_00615].

Comportement en cas d'erreur

Les erreurs de développement sont définies par [SWS_PduR_00100]. Elles ne sont signalées que lorsque PduRDevErrorDetect est actif [SWS_PduR_00119] [SWS_PduR_00221]. Le PduR ne signale pas d'erreurs de production SWS PDU Router p. 60.

Code d'erreur	Valeur	Déclencheur
PDUR_E_INIT_FAILED	0x00	pointeur de configuration non valide
PDUR_E_UNINIT	0x01	API avant l'initialisation ou PduR_Init en dehors de PDUR_UNINIT
PDUR_E_PDU_ID_INVALID	0x02	identifiant de PDU non valide
PDUR_E_ROUTING_PATH_GROUP_ID_INVALID	0x08	groupe inconnu lors de Enable/Disable [SWS_PduR_00648] [SWS_PduR_00649]
PDUR_E_PARAM_POINTER	0x09	pointeur nul en argument

L'erreur d'exécution PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST survient dans trois cas :

• Une FIFO pleine est vidée lors de la réception suivante [SWS_PduR_00255] [SWS_PduR_00670].
• <DstLo>_Transmit renvoie E_NOT_OK sur un chemin avec FIFO. L'entrée est alors supprimée et la suivante est transmise [SWS_PduR_00788] [SWS_PduR_00807].
• Un chemin doté d'une FIFO est arrêté [SWS_PduR_00663].

Comme interface obligatoire à cet effet, le PduR utilise Det_ReportRuntimeError [SWS_PduR_91001].

Sur les chemins IF, le PduR ne traite pas lui-même les erreurs. Il transmet les valeurs de retour à la source [SWS_PduR_00626] SWS PDU Router p. 46 et ne réitère aucune transmission [SWS_PduR_00256]. Sur les chemins TP également, les erreurs sont transmises à la couche supérieure via la valeur de retour [SWS_PduR_00700] SWS PDU Router p. 49. En présence de plusieurs destinations, E_OK ne s'applique que si toutes les destinations renvoient E_OK [SWS_PduR_00701]. Cette règle devrait se rapporter au multicast TP, tandis que pour le multicast IF, [SWS_PduR_00218] s'applique. Question Q-4bd42fd8dc77ccf2 (ouverte) Le PduR ne fait que relayer les TP-RxIndications erronées [SWS_PduR_00207].

Des règles propres s'appliquent aux passerelles TP :

• Si RxIndication ne signale pas E_OK, le PduR interrompt le traitement [SWS_PduR_00689].
• Si l'espace tampon fait défaut pour la passerelle à la volée (on-the-fly), celle-ci renvoie BUFREQ_E_NOT_OK et s'interrompt [SWS_PduR_00687].
• Si aucun tampon n'est disponible du tout, elle renvoie BUFREQ_E_OVFL [SWS_PduR_00799].
• Si une destination tombe en panne, les autres continuent de fonctionner [SWS_PduR_00803]. Si toutes tombent en panne, elle arrête le côté réception [SWS_PduR_00804].
• Si la réception locale échoue, elle met fin à la session avec la couche supérieure [SWS_PduR_00790] ou signale E_NOT_OK via RxIndication [SWS_PduR_00791] [SWS_PduR_00792].

Preuves détaillées supplémentaires

Les passages suivants étayent les déclarations de ce guide. Les séquences du chapitre 9 de la spécification les illustrent, comme SWS PDU Router Fig. 9.5 p. 100.

• Modèle d'état et autorisation de routage : [SWS_PduR_00324], [SWS_PduR_00328].
• Initialisation : [SWS_PduR_00334], [SWS_PduR_00645], [SWS_PduR_00709].
• Identification des chemins et conversion des ID : [SWS_PduR_00161], [SWS_PduR_00766].
• Chemins IF : [SWS_PduR_00625], [SWS_PduR_00627], [SWS_PduR_00430].
• Multicast TP : [SWS_PduR_00631], [SWS_PduR_00632], [SWS_PduR_00765].
• Tampons de passerelle et FIFO : [SWS_PduR_00306], [SWS_PduR_00785], [SWS_PduR_00665].
• Groupes de chemins de routage : [SWS_PduR_00615], [SWS_PduR_00617], [SWS_PduR_00717] ; utilisation avec BswM : Mode Management Guide p. 50.
• Codes d'erreur : [SWS_PduR_00100], SWS PDU Router p. 72.