Platform Types (Platform_Types)

Platform_Types.h stelt de platformafhankelijke basistypen van het Classic Platform beschikbaar: geheeltallige typen met vaste breedte van uint8 tot sint64, geoptimaliseerde *_least-typen, float32/float64, boolean met TRUE/FALSE en de bufferpointers VoidPtr en ConstVoidPtr. Daarnaast duiden CPU_TYPE, CPU_BIT_ORDER en CPU_BYTE_ORDER de registerbreedte en endianness van het doel aan [SWS_Platform_00046]. boolean mag alleen met TRUE en FALSE en zonder rekenkundige of bitwise operatoren worden gebruikt [SWS_Platform_00034]. De header mag niet worden uitgebreid, anders gaat de AUTOSAR-conformiteit verloren.

meer ›

Platform_Types.h is de platformafhankelijke typebasis van het Classic Platform. De header kapselt woordbreedten en endianness van het doel in achter uniforme namen en mag niet worden uitgebreid, omdat elke uitbreiding de AUTOSAR-conformiteit tenietdoet [SWS_Platform_00002]. In de modelweergave bevinden de typen zich onder een vast pad zoals /AUTOSAR_Platform/ImplementationDatatypes/uint8 TPS StandardizationTemplate p. 77.

De header stelt de volgende typegroepen beschikbaar:

• Geheeltallige typen met vaste breedte van uint8 tot sint64 [SWS_Platform_00013] [SWS_Platform_00067]; voor typen met teken geldt uitsluitend two's complement [SWS_Platform_00061].
• Geoptimaliseerde typen *_least met minimale breedte, bijvoorbeeld voor lustellers [SWS_Platform_00020].
• float32 en float64 volgens IEEE 754-2008 [SWS_Platform_00041].
• De bufferpointers VoidPtr voor gegevens aan de aanroeper en ConstVoidPtr voor gegevens aan de aangeroepene [SWS_Platform_91001] [SWS_Platform_91002].

Activiteitendiagram: De keuze van het passende platformtype volgt de vragen bufferpointer, booleaanse waarde, drijvende-kommagetal, minimale of exacte breedte. Bronnen: [SWS_Platform_91001], [SWS_Platform_00026], SWS PlatformTypes p. 17

boolean wordt in R20-11 geïmplementeerd als het kortste native ondersteunde geheeltallige type zonder teken, gewoonlijk 8 bits [SWS_Platform_00027]. Latere versies wijken daarvan af en gebruiken _Bool SWS PlatformTypes p. 18. Het type moet pointercompatibel zijn [SWS_Platform_00060] en mag alleen met TRUE en FALSE worden gebruikt. Rekenkundige en bitwise operatoren zijn verboden [SWS_Platform_00034], en herdefinities van de symbolen moeten door middel van een voorwaardelijke controle worden vermeden [SWS_Platform_00054].

Per platform moeten bovendien drie symbolen worden vastgelegd: CPU_TYPE voor de registerbreedte [SWS_Platform_00045], CPU_BIT_ORDER met MSB_FIRST of LSB_FIRST [SWS_Platform_00048] [SWS_Platform_00049] en CPU_BYTE_ORDER met HIGH_BYTE_FIRST of LOW_BYTE_FIRST [SWS_Platform_00050] [SWS_Platform_00051]. Bitnamen en significantie mogen daarbij niet worden verward, want het MSB staat in de accumulator altijd links SWS PlatformTypes p. 15. Interpretatie: De module kent geen runtimefouten; onjuiste toewijzingen komen pas aan het licht bij integratie of conformiteitscontrole. Vraag (open)

Activiteitendiagram: Registerbreedte, bitvolgorde en bytevolgorde van het doel worden telkens op precies één symboolwaarde afgebeeld. Bronnen: [SWS_Platform_00045], [SWS_Platform_00048], [SWS_Platform_00050]

meer ›

Rol van Platform_Types.h: de platformafhankelijke typebasis

De module is geen uitvoerbare bouwsteen, maar een header. Alle gespecificeerde typen en symbolen zijn „Available via Platform_Types.h”, zoals uint8 [SWS_Platform_00013] of CPU_TYPE [SWS_Platform_00064]. De header verbergt de eigenschappen van doelmicrocontroller en compiler achter uniforme namen: woordbreedten, bitvolgorde en bytevolgorde. Daarmee behoort hij tot de in SRS_BSW_00161 vereiste microcontroller-abstractie met gestandaardiseerde interface naar hogere lagen SRS BSWGeneral p. 88. Naar precies deze upstream-requirement verwijzen ook de regels voor de bytevolgorde SWS PlatformTypes p. 16.

De systeemgrens is nauw getrokken. De header mag niet worden uitgebreid, want elke uitbreiding doet de AUTOSAR-conformiteit teniet [SWS_Platform_00002]. Returntypen voor succes of falen van een API-aanroep bevinden zich daarentegen in Std_Types.h SRS BSWGeneral p. 68. In de modelweergave zijn de platformtypen vastgelegd als blueprints, bijvoorbeeld onder /AUTOSAR/Platform/ImplementationDatatypes_Blueprint/uint8. Ze worden geïmplementeerd onder /AUTOSAR_Platform/ImplementationDatatypes/uint8, zodat componentleveranciers ze via een voorspelbaar pad bereiken TPS StandardizationTemplate p. 77.

Contextdiagram: Het doelplatform bepaalt de configuratie van Platform_Types.h, waarvan de typen in de modelweergave onder een vast pad liggen en door talrijke BSW-modules worden gebruikt. De gebruiksvoorbeelden zijn afkomstig uit latere releases. Bronnen: [SWS_Platform_00038], TPS StandardizationTemplate p. 77, SWS BFXLibrary p. 19, SWS CRCLibrary p. 41, SWS BSWMulticoreLibrary p. 16, SWS KeyManager p. 111, SWS CANStateManager p. 83

Geheeltallige typen en drijvende-kommatypen met gegarandeerde breedte

De kern van de module bestaat uit unsigned en signed types met een vaste breedte van 8 tot 64 bit en twee floating-point types. Normatief leggen de requirements breedte en waardebereik vast, zoals “32 bit unsigned” voor uint32 [SWS_Platform_00015]. De C-typedefs in de API-catalogus, bijvoorbeeld typedef unsigned long uint32;, moeten vermoedelijk als een typische afbeelding worden gelezen, die afhankelijk van de compiler anders kan uitvallen (interpretatie). Vraag Q-d0ca377fc1abd98a (open)

Type	Breedte / formaat	Waardebereik	Referentie
uint8	8 bit, unsigned	0..255	[SWS_Platform_00013]
uint16	16 bit, unsigned	0..65535	[SWS_Platform_00014]
uint32	32 bit, unsigned	0..4294967295	[SWS_Platform_00015]
uint64	64 bit, unsigned	0..18446744073709551615	[SWS_Platform_00066]
sint8	8 bit, signed	-128..+127	[SWS_Platform_00016]
sint16	16 bit, signed	-32768..+32767	[SWS_Platform_00017]
sint32	32 bit, signed	-2147483648..+2147483647	[SWS_Platform_00018]
sint64	64 bit, signed	-9223372036854775808..9223372036854775807	[SWS_Platform_00067]
float32	IEEE 754-2008 binary32	-3.4028235e+38..+3.4028235e+38	[SWS_Platform_00041]
float64	IEEE 754-2008 binary64	±1.7976931348623157e+308	[SWS_Platform_00042]

Voor de signed types ondersteunt AUTOSAR bij compiler en doelplatform uitsluitend tweeledig complement (two's complement) rekenkunde. Hieruit volgen de asymmetrische waardebereiken in tabel [SWS_Platform_00061]. Andere specificaties gaan consequent uit van deze types. De CRC-bibliotheek definieert bijvoorbeeld uint8 Crc_CalculateCRC8(const uint8*, uint32, uint8, boolean) SWS CRCLibrary p. 41. COM moet de endianness-conversie voor uint16 tot float64 ondersteunen RS COM p. 14. Beide passages zijn afkomstig uit latere releases en dienen louter ter illustratie van het gebruik.

Geoptimaliseerde types *_least voor tellers en toestanden

Naast de types met exacte breedte definieert de module zes geoptimaliseerde types. Deze garanderen slechts een minimale breedte en zijn afgeleid van uint respectievelijk sint:

• uint8_least [SWS_Platform_00020]
• uint16_least [SWS_Platform_00021]
• uint32_least [SWS_Platform_00022]
• sint8_least [SWS_Platform_00023]
• sint16_least [SWS_Platform_00024]
• sint32_least [SWS_Platform_00025]

De implementatie mag dus een bredere weergave kiezen. De catalogussignaturen beelden alle zes types af op unsigned int respectievelijk signed int [SWS_Platform_00020].

Als toepassingsvoorbeelden noemt de specificatie lustellers (maximaal 124 iteraties ⇒ uint8_least) en switch-argumenten (17 toestanden ⇒ uint8_least). Voor details verwijst zij naar het hoofdstuk “AUTOSAR Integer Data Types” van de algemene BSW-eisen SWS PlatformTypes p. 17.

boolean, TRUE en FALSE conform de regels gebruiken

boolean heeft het waardebereik FALSE = 0 en TRUE = 1 en mag uitsluitend samen met deze definities worden gebruikt [SWS_Platform_00026]. Voor R20-11 geldt: boolean wordt geïmplementeerd als een unsigned integer-type met de kortste bitlengte die het platform native ondersteunt, doorgaans 8 bit [SWS_Platform_00027]. Een documentpassage uit R24-11/R25-11 formuleert dezelfde identifier anders: daar wordt boolean via het C99-type _Bool geïmplementeerd en legt AUTOSAR de exacte omvang niet meer vast SWS PlatformTypes p. 18. Voor R20-11 is deze latere versie niet normatief.

boolean moet bovendien worden afgebeeld op een type waarnaar pointers kunnen wijzen, zodat parameters via de API kunnen worden overgedragen. De efficiënte bit-types van sommige hardware ondersteunen geen pointers en vallen daarom af [SWS_Platform_00060]. Voor de symbolen TRUE en FALSE gelden drie regels:

• Ze worden met #ifndef-beveiliging als 1 en 0 gedefinieerd [SWS_Platform_00056].
• Indien de compiler de symbolen al meelevert, moet herdefinitie door middel van een voorwaardelijke controle worden voorkomen [SWS_Platform_00054].
• Ze mogen alleen samen met boolean worden gebruikt [SWS_Platform_00055].

Bij toekenningen aan boolean-variabelen zijn rekenkundige en bitsgewijze operatoren verboden: +, ++, -, --, *, /, %, <<, >>, ~ en &. Toegestaan is uitsluitend de toekenning van TRUE of FALSE en van resultaten uit relaties, logische bewerkingen en (on)gelijkheidstoetsen. Vergelijkingen vinden uitsluitend plaats met == respectievelijk != tegen TRUE/FALSE of via if (var) respectievelijk if (!var) [SWS_Platform_00034]. Consumerende modules volgen dit patroon. Zo retourneert Bfx_GetBit het resultaat van een bittest uitdrukkelijk als TRUE of FALSE SWS BFXLibrary p. 19.

Activiteitendiagram: Voor boolean-variabelen zijn alleen de vermelde toekennings- en vergelijkingsvormen toegestaan, rekenkundige en bitoperatoren niet. Bronnen: [SWS_Platform_00034], [SWS_Platform_00026]

Ongetypt bufferpointers: VoidPtr en ConstVoidPtr

De twee pointertypes verschillen in de richting van de gegevensstroom:

• VoidPtr is een void* voor buffers die gegevens bevatten die aan de aanroeper worden geretourneerd [SWS_Platform_91001].
• ConstVoidPtr is een const void* voor buffers die aan de aangeroepene worden overgedragen [SWS_Platform_91002].

De richting van de gegevensstroom zit daarmee al in de typenaam besloten SWS PlatformTypes p. 27 SWS PlatformTypes p. 28.

Hoe dit er in interfaces uitziet, toont de Key Manager. KeyMServiceCertificateByCertId draagt RequestData als ConstVoidPtr over samen met een lengte van het type uint32. Het antwoord wordt opgevangen door ResponseData van het type VoidPtr; ResponseDataLength (INOUT) geeft daarbij de beschikbare bufferlengte aan SWS KeyManager p. 111. Verdere voorbeelden:

• KeyM_CertDataType refereert aan certificaatgegevens in het lokale datagebied van de aanroeper via een VoidPtr SWS KeyManager p. 97.
• De Crypto Service Manager draagt de seed over als ConstVoidPtr SWS CryptoServiceManager p. 124.

In alle drie de voorbeelden wordt de lengte als afzonderlijke uint32-parameter of als eigen structuurelement meegegeven, omdat een ongetypt pointer geen lengte-informatie bevat.

Sequentiediagram: Bij een service-aanroep brengt de ConstVoidPtr het verzoek naar de aangeroepene, terwijl de VoidPtr het antwoord voor de aanroeper opneemt. Bronnen: SWS KeyManager p. 111, [SWS_Platform_91001], [SWS_Platform_91002]

Activiteitendiagram: De typekeuze volgt de vragen bufferpointer, booleaanse waarde, floating-point getal, minimale of exacte breedte. Bronnen: [SWS_Platform_91001], [SWS_Platform_91002], [SWS_Platform_00026], [SWS_Platform_00041], [SWS_Platform_00020], SWS PlatformTypes p. 17

Platformidentificatie: CPU_TYPE, CPU_BIT_ORDER, CPU_BYTE_ORDER

Voor elk platform moeten drie eigenschappen in de header worden vastgelegd:

• Registerbreedte via CPU_TYPE [SWS_Platform_00044], met een van de waarden CPU_TYPE_8, CPU_TYPE_16, CPU_TYPE_32 of CPU_TYPE_64 [SWS_Platform_00045] [SWS_Platform_00064].
• Bitvolgorde op registerniveau via CPU_BIT_ORDER [SWS_Platform_00043].
• Bytevolgorde in het geheugen via CPU_BYTE_ORDER [SWS_Platform_00046].

Beide volgordesymbolen zijn #define's die precies een van de toegestane waarden dragen [SWS_Platform_00038] [SWS_Platform_00039].

Activiteitendiagram: Bij het porteren naar een doelplatform worden registerbreedte, bitvolgorde en bytevolgorde bepaald en telkens op precies één symboolwaarde afgebeeld. Bronnen: [SWS_Platform_00045], [SWS_Platform_00048], [SWS_Platform_00049], [SWS_Platform_00050], [SWS_Platform_00051]

Bij big-endian-bitvolgorde geldt CPU_BIT_ORDER = MSB_FIRST, bij little-endian LSB_FIRST [SWS_Platform_00048] [SWS_Platform_00049]. Bitnamen en significantie moeten daarbij strikt gescheiden worden. De MSB staat in de accumulator ongeacht het CPU-type altijd uiterst links. Bij Motorola-architecturen (Big Endian Bit Order) duidt Bit0 het meest significante bit aan, bij alle andere het minst significante SWS PlatformTypes p. 15 SWS PlatformTypes Afb. 7.1 p. 14.

Structuurdiagram volgens afb. 7.1: De significantie van de registerbits staat vast, alleen de nummering van Bit0 hangt af van CPU_BIT_ORDER. Bronnen: SWS PlatformTypes Afb. 7.1 p. 14, SWS PlatformTypes p. 15

Bij big-endian-bytevolgorde geldt CPU_BYTE_ORDER = HIGH_BYTE_FIRST: het meest significante byte van een 16-bit waarde bevindt zich op adres n, het minst significante op n+1. Bij little-endian geldt LOW_BYTE_FIRST met omgekeerde toewijzing [SWS_Platform_00050] [SWS_Platform_00051]. De aanduidingen Byte0 en Byte1 dienen louter ter illustratie en kunnen in de referentiedocumentatie van een fabrikant afwijken SWS PlatformTypes p. 16.

Structuurdiagram volgens afb. 7.2/7.3: Hetzelfde uint16 wordt afhankelijk van CPU_BYTE_ORDER met verwisselde bytes op de adressen n en n+1 afgebeeld. Bronnen: SWS PlatformTypes Afb. 7.2 p. 16, SWS PlatformTypes Afb. 7.3 p. 15, [SWS_Platform_00039]

Waarom deze gegevens noodzakelijk zijn, motiveren andere specificaties. De geheugenweergave van gegevens hangt sterk af van de processorarchitectuur en compilerinstellingen. Daarom vereist SOME/IP een serialisatie-algoritme dat naar een gemeenschappelijke netwerkweergave converteert RS SOMEIPProtocol p. 21. Vermoedelijk baseren dergelijke omrekeningen zich in implementaties op CPU_BYTE_ORDER; de payload toont dit echter niet expliciet aan. Vraag Q-87e212e9eb2a2047 (open)

Gedrag in het foutgeval

Interpretatie: Omdat Platform_Types.h alleen types en symbolen levert, kent de module geen runtime-fouten en geen foutcodes. Vraag Q-e504d08b84d7ff70 (open) Foutpatronen openbaren zich bij compilatie, integratie of conformiteitstests. De requirements noemen de typische oorzaken [SWS_Platform_00002]:

• Uitbreidingen van de header zijn niet toegestaan; elke uitbreiding heft de conformiteit op [SWS_Platform_00002].
• Dubbele definities van TRUE/FALSE bij aanwezige compilerondersteuning moeten door middel van een voorwaardelijke controle worden voorkomen [SWS_Platform_00054] [SWS_Platform_00056].
• Onjuist ingestelde volgordesymbolen schenden [SWS_Platform_00048] tot [SWS_Platform_00051]. Bijzonder foutgevoelig is het verwarren van de bitnamen uit de fabrikantdocumentatie met de significantie SWS PlatformTypes p. 15.
• Een boolean die geen pointers ondersteunt, schendt [SWS_Platform_00060], omdat parameters dan niet via de API kunnen worden overgedragen.
• Rekenkundige bewerkingen of bitoperaties op boolean zijn niet toegestaan, evenmin als andere dan de vermelde vergelijkingsvormen [SWS_Platform_00034].
• Code die uitgaat van one's complement of symmetrische waardebereiken wordt niet gedekt, aangezien alleen two's complement wordt ondersteund [SWS_Platform_00061].
• Bij een releasewijziging moet het voorschrift voor boolean in acht worden genomen: R20-11 [SWS_Platform_00027] en latere versies SWS PlatformTypes p. 18 verschillen. Code die uitgaat van een vaste omvang van boolean dient daarom vóór de overstap te worden gecontroleerd.

Verdere gedetailleerde bewijzen

• Integer-types met vaste breedte: [SWS_Platform_00013] tot [SWS_Platform_00018] evenals [SWS_Platform_00066] en [SWS_Platform_00067] leggen breedte en waardebereik vast.
• Geoptimaliseerde types: [SWS_Platform_00020] tot [SWS_Platform_00025], met gebruiksvoorbeelden in SWS PlatformTypes p. 17.
• Floating-point types volgens IEEE 754-2008: [SWS_Platform_00041], [SWS_Platform_00042].
• Booleaanse waarden: [SWS_Platform_00026], [SWS_Platform_00027], [SWS_Platform_00034], [SWS_Platform_00055], [SWS_Platform_00056], [SWS_Platform_00060].
• Bufferpointers: [SWS_Platform_91001], [SWS_Platform_91002], met toepassing in SWS KeyManager p. 111.
• Platformsymbolen: [SWS_Platform_00043] tot [SWS_Platform_00046], [SWS_Platform_00064], [SWS_Platform_00038], [SWS_Platform_00039]. De endianness-toewijzing wordt geregeld door [SWS_Platform_00048] tot [SWS_Platform_00051], geïllustreerd in SWS PlatformTypes p. 16.
• Kaderregels: [SWS_Platform_00002] (geen uitbreidingen), [SWS_Platform_00054] (geen herdefinities), [SWS_Platform_00061] (two's complement). [SWS_Platform_00063] verklaart een groep requirements niet van toepassing; welke worden bedoeld, blijkt niet uit de ingekorte tekst.