PDU Router (PduR)

PDU Router передаёт I-PDU между верхними модулями, такими как Com и DCM, коммуникационными интерфейсами и транспортными протоколами. При этом он лишь преобразует ID I-PDU вдоль сконфигурированных путей маршрутизации и не изменяет содержимое [SWS_PduR_00160]. В число его задач входят отправка, приём, TriggerTransmit, сегментированные передачи TP и шлюзы с опциональным буфером FIFO. Маршрутизация выполняется исключительно в состоянии PDUR_ONLINE после успешного вызова PduR_Init [SWS_PduR_00328]. Во время выполнения группы путей маршрутизации можно переключать с помощью PduR_EnableRouting и PduR_DisableRouting.

больше ›

PDU Router передаёт I-PDU между верхними модулями, такими как Com и DCM, коммуникационными интерфейсами, такими как CanIf, FrIf и LinIf, а также транспортными протоколами. При этом он не изменяет I-PDU [SWS_PduR_00160] и маршрутизирует их только вдоль сконфигурированных путей маршрутизации [SWS_PduR_00162]. Его ключевой задачей является преобразование ID I-PDU как на тракте отправки, так и на трактах подтверждения и индикации [SWS_PduR_00766]. Интерфейсы являются обобщёнными; заполнители <Up>, <Lo> и <LoTp> определяются конфигурацией PduRBswModules [SWS_PduR_00504].

Контекстная диаграмма: PduR располагается между верхними модулями и модулями IF или TP; BswM переключает группы путей, ошибки передаются в DET. Источники: [SWS_PduR_00504], SWS PDU Router с. 16

PduR поддерживает только состояния PDUR_UNINIT и PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00324]. Маршрутизация выполняется исключительно в PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00328]. В это состояние он переходит с помощью PduR_Init(ConfigPtr) [SWS_PduR_00334]. До этого все функции, кроме PduR_Init и PduR_GetVersionInfo, сообщают об ошибке PDUR_E_UNINIT, если активна детекция ошибок [SWS_PduR_00119].

Диаграмма состояний: включение питания приводит к состоянию PDUR_UNINIT; только безошибочный вызов PduR_Init переводит в состояние PDUR_ONLINE. Источники: [SWS_PduR_00325], [SWS_PduR_00326], SWS PDU Router Рис. 7.2 с. 53

В процессе работы PduR выполняет следующие процессы:

• Запросы на отправку он передаёт каждому целевому интерфейсу [SWS_PduR_00625].
• Запросы TriggerTransmit он направляет верхнему уровню [SWS_PduR_00430].
• При многоадресной передаче TP он запрашивает одни и те же данные для каждого получателя с помощью TP_CONFPENDING или TP_DATARETRY [SWS_PduR_00631] [SWS_PduR_00632] и сообщает сводное подтверждение [SWS_PduR_00765].
• В качестве шлюза он при необходимости буферизует данные в FIFO [SWS_PduR_00785]. Сегментированные TP-I-PDU он может пересылать на лету при превышении порога ровно одному получателю [SWS_PduR_00317] [SWS_PduR_00708].

Во время выполнения PduR_EnableRouting и PduR_DisableRouting переключают целые группы путей маршрутизации [SWS_PduR_00615] [SWS_PduR_00617], как правило, под управлением BswM. Вызовы на отключённом пути завершаются с E_NOT_OK [SWS_PduR_00717]. Ошибки разработки, такие как PDUR_E_PDU_ID_INVALID, PduR передаёт в DET [SWS_PduR_00100]. Потери в FIFO он сообщает как PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00670]. Собственная обработка ошибок на путях интерфейсов отсутствует; возвращаемые значения передаются источнику SWS PDU Router с. 46.

больше ›

Роль и границы системы: передача I-PDU между верхними модулями, интерфейсами и транспортными протоколами

PDU Router (PduR) является центральным узлом маршрутизации классического коммуникационного стека. Он принимает I-PDU от модуля-источника и передаёт их без изменений и согласованно одному или нескольким целевым модулям [SWS_PduR_00160]. Маршрутизация осуществляется исключительно вдоль сконфигурированных путей маршрутизации [SWS_PduR_00162]. Путь однозначно определяется двумя параметрами: ID исходного I-PDU из конфигурации PduR и ID целевых I-PDU из конфигураций вызываемых целевых модулей [SWS_PduR_00161]. Поэтому ключевой задачей PduR является преобразование ID I-PDU. Оно действует как для тракта отправки, так и для трактов подтверждения и индикации [SWS_PduR_00766]. Каждый модуль выбирает свои дескрипторы (Handle ID) самостоятельно; конфигурация связывает их через «глобальный» PDU ECU Configuration Рис. 3.13 с. 192.

Выше PduR находятся такие модули, как Com и DCM. Ниже расположены коммуникационные интерфейсы, такие как CanIf, FrIf и LinIf, а также транспортные протоколы, такие как CanTp, FrTp и LinTp SWS PDU Router с. 24. Интерфейсы определены как обобщённые. Заполнители <Up>, <Lo> и <LoTp> заменяются через конфигурацию модуля, на которую ссылается PduRBswModules, а для CDD — через их apiServicePrefix [SWS_PduR_00504] SWS PDU Router Рис. 10.2 с. 95. Если нижний модуль поддерживает как TP, так и IF, добавляются инфиксы Tp и If [SWS_PduR_00800].

Контекстная диаграмма: PduR находится между верхними модулями и нижними модулями IF или TP; BswM переключает группы путей маршрутизации, ошибки передаются в DET. Источники: [SWS_PduR_00504], [SWS_PduR_00615], [SWS_PduR_00119], SWS PDU Router с. 16

Если установлен PduRZeroCostOperation и все пути маршрутизации относятся к этапу Pre-Compile, соседние модули могут вызывать друг друга напрямую [SWS_PduR_00287]. Если хотя бы один путь не является Pre-Compile, генератор должен выдать ошибку [SWS_PduR_00619] SWS PDU Router с. 56. Неиспользуемые функции генератор должен оптимизировать и удалять, то есть TP, IF, шлюз и FIFO [SWS_PduR_00764].

Жизненный цикл: от PDUR_UNINIT через PduR_Init к PDUR_ONLINE

PduR имеет ровно один конечный автомат [SWS_PduR_00644]. Он имеет состояния PDUR_UNINIT и PDUR_ONLINE из PduR_StateType [SWS_PduR_00324] [SWS_PduR_00742]. После включения питания модуль находится в PDUR_UNINIT [SWS_PduR_00325]. После успешного PduR_Init он переходит в PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00326]. Маршрутизация происходит только в PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00328]; в PDUR_UNINIT ничего не маршрутизируется [SWS_PduR_00330] SWS PDU Router Рис. 7.2 с. 53. На более старой иллюстрации дополнительно показано состояние PDUR_REDUCED после неудачной инициализации SWS PDU Router (alt) с. 30. Для R20-11 это состояние не применяется, поскольку здесь существует только два состояния.

Диаграмма состояний: после включения питания PduR находится в PDUR_UNINIT и не маршрутизирует; только после безошибочного выполнения PduR_Init он выполняет маршрутизацию в PDUR_ONLINE. Источники: [SWS_PduR_00325], [SWS_PduR_00326], [SWS_PduR_00119], [SWS_PduR_00100], SWS PDU Router Рис. 7.2 с. 53

PduR_Init(ConfigPtr) является синхронной и нереентерабельной [SWS_PduR_00334]. Функция выполняет три действия:

• Она освобождает все буферы [SWS_PduR_00645].
• Она устанавливает сконфигурированные значения по умолчанию для буферов отправки [SWS_PduR_00308].
• Она активирует группы путей маршрутизации в соответствии с параметром Enable-at-start [SWS_PduR_00709]. В более поздних редакциях этот параметр называется PduRIsEnabledAtInit SWS PDU Router с. 131.

До инициализации все функции, кроме PduR_Init и PduR_GetVersionInfo, возвращают ошибку PDUR_E_UNINIT, если активирован PduRDevErrorDetect [SWS_PduR_00119]. PduR_GetVersionInfo [SWS_PduR_00338] активируется через PduRVersionInfoApi System Template с. 656.

Данные Post-Build находятся в PduR_PBConfigType и реализованы в PduR_PBcfg.c [SWS_PduR_00241] [SWS_PduR_00743]. Они однозначно идентифицируются через PduRConfigurationId [SWS_PduR_00281]. Этот идентификатор возвращает PduR_GetConfigurationId [SWS_PduR_00341] [SWS_PduR_00280] как PduR_PBConfigIdType на основе uint16; блок управления может содержать несколько выбираемых конфигураций [SWS_PduR_00771]. Таблицы маршрутизации могут обновляться на этапе Post-Build [SWS_PduR_00295], однако только в неинициализированном состоянии [SWS_PduR_00296]. Потребность в памяти может возрасти с новой конфигурацией, поэтому её необходимо планировать на этапе проектирования SWS PDU Router с. 160.

Пути коммуникационных интерфейсов: Transmit, TriggerTransmit и подтверждения

Если верхний модуль вызывает PduR_<User:Up>Transmit [SWS_PduR_00406], PduR вызывает <Lo>_Transmit для каждого получателя [SWS_PduR_00625]. При этом он не буферизует данные [SWS_PduR_00629]. Для возвращаемого значения действует следующее:

• При одноадресной передаче возвращаемое значение передаётся без изменений [SWS_PduR_00432] [SWS_PduR_00626].
• При передаче Multicast одной успешной цели достаточно для E_OK [SWS_PduR_00218].

Цели многоадресной рассылки являются либо всеми интерфейсами, либо всеми транспортными протоколами, но никогда не смешиваются [SWS_PduR_00633].

CanIf копирует данные непосредственно при вызове Transmit SWS PDU Router Рис. 9.5 с. 100. FrIf и LinIf, напротив, запрашивают их позже через PduR_<User:Lo>TriggerTransmit [SWS_PduR_00369]. PduR пересылает этот вызов в <Up>_TriggerTransmit [SWS_PduR_00430] и возвращает полученное от него значение [SWS_PduR_00661] SWS PDU Router Рис. 9.6 с. 101. PduR_<User:Lo>TxConfirmation [SWS_PduR_00365] передаётся вместе с результатом в <Up>_TxConfirmation [SWS_PduR_00627]. При многоадресной передаче это происходит только после последнего подтверждения [SWS_PduR_00589].

Диаграмма последовательности: отправка из Com с прямым предоставлением данных (CanIf) или с отложенным запросом данных через TriggerTransmit (FrIf), в каждом случае с последующим подтверждением. Источники: [SWS_PduR_00625], [SWS_PduR_00430], [SWS_PduR_00627], SWS PDU Router Рис. 9.5 с. 100, SWS PDU Router Рис. 9.6 с. 101

При приёме PduR_<User:Lo>RxIndication [SWS_PduR_00362] приводит к вызову <Up>_RxIndication для каждой верхней цели [SWS_PduR_00621]; поддерживается схема 1:n [SWS_PduR_00164] SWS PDU Router Рис. 9.1 с. 97. Длину PduR не проверяет ни при локальном приёме [SWS_PduR_00744], ни при локальной отправке [SWS_PduR_00745].

Пути транспортных протоколов: сегментированные I-PDU между DCM и модулями TP

При TP-отправке PduR вызывает <LoTp>_Transmit для каждой цели [SWS_PduR_00634]. Модуль TP забирает данные фрагментами через PduR_<User:LoTp>CopyTxData [SWS_PduR_00518]. PduR перенаправляет каждый запрос в <Up>_CopyTxData [SWS_PduR_00299] и передаёт дальше возвращаемое значение [SWS_PduR_00676] SWS PDU Router Рис. 9.9 с. 104.

При многоадресной передаче верхний уровень должен предоставлять одни и те же данные несколько раз. Запрос первого получателя направляется с TP_CONFPENDING верхнему уровню [SWS_PduR_00631], все последующие — с TP_DATARETRY [SWS_PduR_00632]. Верхний уровень получает после последнего подтверждения одно-единственное <Up>_TpTxConfirmation. Оно сообщает E_OK, если хотя бы один получатель сообщил E_OK [SWS_PduR_00765] SWS PDU Router Рис. 9.10 с. 83.

Диаграмма последовательности: при многоадресной передаче TP из DCM PduR запрашивает одни и те же данные для каждого получателя с TP_CONFPENDING или TP_DATARETRY и объединяет подтверждения. Источники: [SWS_PduR_00634], [SWS_PduR_00631], [SWS_PduR_00632], [SWS_PduR_00765], SWS PDU Router Рис. 9.10 с. 83

Приём TP начинается с PduR_<User:LoTp>StartOfReception [SWS_PduR_00507]. PduR перенаправляет его в <Up>_StartOfReception [SWS_PduR_00549] и возвращает его результат без изменений [SWS_PduR_00623]. После этого следуют две пересылки:

• CopyRxData [SWS_PduR_00512] передаётся в <Up>_CopyRxData [SWS_PduR_00428].
• RxIndication [SWS_PduR_00375] передаётся в <Up>_TpRxIndication [SWS_PduR_00429].

Вызов с SduLength 0 запрашивает доступный буфер или доступные данные [SWS_PduR_00740] SWS PDU Router Рис. 9.4 с. 99. Отмены PduR передаёт каждому получателю. PduR_<User:Up>CancelTransmit приводит к <Lo>_CancelTransmit или <LoTp>_CancelTransmit [SWS_PduR_00769] [SWS_PduR_00723] [SWS_PduR_00724]. PduR_<User:Up>CancelReceive приводит к <LoTp>_CancelReceive [SWS_PduR_00727].

Диаграмма последовательности: при TP-приёме от CanTp к DCM PduR прозрачно транслирует StartOfReception, цикл CopyRxData и RxIndication один к одному. Источники: [SWS_PduR_00549], [SWS_PduR_00428], [SWS_PduR_00429], SWS PDU Router Рис. 9.4 с. 99

Работа в режиме шлюза: немедленная пересылка, буфер FIFO и передача TP на лету

Между коммуникационными интерфейсами PduR маршрутизирует 1:n [SWS_PduR_00436] и с немедленной пересылкой, то есть без собственного формирования скорости передачи [SWS_PduR_00437]. Шлюзование выполняется только IF↔IF или TP↔TP [SWS_PduR_00638]. Для передаваемой длины действует следующее:

• Без буферизации PduR передаёт минимум из принятой длины и сконфигурированной целевой длины [SWS_PduR_00783].
• С буферизацией он копирует максимум PduRPduMaxLength и отбрасывает остаток [SWS_PduR_00746].

I-PDU может одновременно передаваться локально в Com и пересылаться во вторую сеть CAN SWS PDU Router Рис. 9.14 с. 114.

То, как цель получает данные, определяет PduRDestPduDataProvision:

• При PDUR_DIRECT цель копирует данные при отправке самостоятельно [SWS_PduR_00303].
• При PDUR_TRIGGERTRANSMIT PduR буферизует данные и ожидает TriggerTransmit [SWS_PduR_00306] SWS PDU Router Рис. 9.13 с. 108.

Для каждого целевого I-PDU можно настроить FIFO [SWS_PduR_00307]. Поведение FIFO действует при значении PduRQueueDepth больше 1 [SWS_PduR_00785]. Диаграмма деятельности обобщает правила ввода и вывода [SWS_PduR_00665] [SWS_PduR_00666].

Диаграмма деятельности: в зависимости от способа предоставления данных и уровня заполнения FIFO шлюзуемый I-PDU отправляется немедленно, ставится в очередь или перезапускается после переполнения; TriggerTransmit и TxConfirmation очищают FIFO. Источники: [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]

Для шлюзов TP существует два метода. При прямом шлюзовании (Direct Gatewaying) <DstLoTp>_Transmit запускается в RxIndication с помощью E_OK [SWS_PduR_00551]. При шлюзовании на лету (On-the-fly Gatewaying) повторная отправка начинается уже тогда, когда достигнут PduRTpThreshold [SWS_PduR_00317]. В этом случае разрешена только одна цель [SWS_PduR_00708], а уже отправленные данные повторно не передаются [SWS_PduR_00707] SWS PDU Router с. 58. Буфер PduR выбирает по размеру:

• Если сообщение помещается в PduRPduMaxLength, он использует выделенный буфер [SWS_PduR_00797].
• В противном случае он динамически запрашивает буфер из PduRTxBuffer [SWS_PduR_00798].

С помощью TxConfirmation он освобождает буфер [SWS_PduR_00637]. Если I-PDU должен быть дополнительно принят локально, PduR вызывает <UpTp>_StartOfReception, <UpTp>_CopyRxData и <UpTp>_RxIndication именно в таком порядке [SWS_PduR_00789]. Для этого он должен буферизовать данные, поскольку DCM ничего не знает о шлюзе SWS PDU Router с. 112.

Диаграмма последовательности: при шлюзовании на лету между двумя сетями CAN повторная отправка начинается уже при достижении порога; приём и отправка выполняются с чередованием. Источники: [SWS_PduR_00317], [SWS_PduR_00708], [SWS_PduR_00797], [SWS_PduR_00799], [SWS_PduR_00637], SWS PDU Router Рис. 9.15 с. 110

Группы путей маршрутизации: переключение маршрутизации во время выполнения

Группы путей маршрутизации объединяют пути по сетям или типам PDU. Их переключение обычно выполняется BswM SWS PDU Router с. 69. Для этого служат PduR_EnableRouting(id) [SWS_PduR_00615] и PduR_DisableRouting(id, initialize) [SWS_PduR_00617]; идентификатор имеет тип uint16 [SWS_PduR_00654]. Активация вступает в силу немедленно [SWS_PduR_00715]. При деактивации действуют следующие правила:

• initialize определяет, сбрасываются ли одиночные буферы в значение по умолчанию [SWS_PduR_00617].
• FIFO остановленных путей очищаются, и PduR сообщает PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00663].
• Функции API, вызываемые с ID I-PDU отключённого пути, возвращают E_NOT_OK без каких-либо дальнейших действий [SWS_PduR_00717] [SWS_PduR_00710] [SWS_PduR_00726].

Более поздние редакции явно перечисляют затронутые функции SWS PDU Router с. 69.

Диаграмма деятельности: при неизвестном ID группы вызов возвращает управление без действий (при необходимости с сообщением в DET); в противном случае группа немедленно активируется или деактивируется с очисткой FIFO и обработкой буферов. Источники: [SWS_PduR_00647], [SWS_PduR_00648], [SWS_PduR_00716], [SWS_PduR_00649], [SWS_PduR_00715], [SWS_PduR_00663], [SWS_PduR_00717]

Руководство по управлению режимами (Mode Management Guide) рекомендует группы путей для I-PDU без группы Com-I-PDU, например для LdCom. Переключение выполняется по правилам BswM, например в зависимости от состояния частичной сети (Partial Network) Mode Management Guide с. 50. Действие BswM BswMPduRouterControl вызывает для этого PduR_EnableRouting или PduR_DisableRouting SWS BSW Mode Manager с. 145. При маршрутизации n:1 на локальный модуль во время выполнения может быть активен максимум один путь System Template с. 736 [SWS_PduR_00615].

Поведение при ошибке

Ошибки разработки определяет [SWS_PduR_00100]. Они регистрируются только в том случае, если активен PduRDevErrorDetect [SWS_PduR_00119] [SWS_PduR_00221]. О производственных ошибках PduR не сообщает SWS PDU Router с. 60.

Код ошибки	Значение	Триггер
PDUR_E_INIT_FAILED	0x00	недействительный указатель конфигурации
PDUR_E_UNINIT	0x01	API до инициализации или PduR_Init вне PDUR_UNINIT
PDUR_E_PDU_ID_INVALID	0x02	недействительный идентификатор PDU
PDUR_E_ROUTING_PATH_GROUP_ID_INVALID	0x08	неизвестная группа при Enable/Disable [SWS_PduR_00648] [SWS_PduR_00649]
PDUR_E_PARAM_POINTER	0x09	нулевой указатель в качестве аргумента

Ошибка времени выполнения PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST возникает в трёх случаях:

• Заполненный FIFO очищается при следующем приёме [SWS_PduR_00255] [SWS_PduR_00670].
• <DstLo>_Transmit возвращает E_NOT_OK на пути FIFO. В этом случае запись удаляется и отправляется следующая [SWS_PduR_00788] [SWS_PduR_00807].
• Путь с FIFO останавливается [SWS_PduR_00663].

В качестве обязательного интерфейса для этого PduR использует Det_ReportRuntimeError [SWS_PduR_91001].

На путях IF PduR не обрабатывает ошибки самостоятельно. Он передаёт возвращаемые значения источнику [SWS_PduR_00626] SWS PDU Router с. 46 и не выполняет повтор передачи [SWS_PduR_00256]. На путях TP ошибки также передаются через возвращаемое значение верхнему уровню [SWS_PduR_00700] SWS PDU Router с. 49. При наличии нескольких целей E_OK применяется только в том случае, если все цели возвращают E_OK [SWS_PduR_00701]. Это правило, по-видимому, относится к многоадресной рассылке TP, тогда как для многоадресной рассылки IF действует [SWS_PduR_00218]. Вопрос Q-4bd42fd8dc77ccf2 (открытый) Ошибочные индикации TP-RxIndication PduR лишь пересылает дальше [SWS_PduR_00207].

Для шлюзов TP действуют собственные правила:

• Если RxIndication сообщает не E_OK, PduR останавливает обработку [SWS_PduR_00689].
• Если при шлюзовании на лету не хватает места в буфере, он возвращает BUFREQ_E_NOT_OK и прерывает операцию [SWS_PduR_00687].
• Если буфер вообще недоступен, он возвращает BUFREQ_E_OVFL [SWS_PduR_00799].
• При сбое одной цели остальные продолжают работу [SWS_PduR_00803]. Если сбой происходит у всех целей, он останавливает принимающую сторону [SWS_PduR_00804].
• В случае сбоя локального приёма он завершает сессию с верхним уровнем [SWS_PduR_00790] или сообщает E_NOT_OK через RxIndication [SWS_PduR_00791] [SWS_PduR_00792].

Дальнейшие подробные доказательства

Следующие разделы содержат утверждения этого руководства. Последовательности в главе 9 спецификации наглядно иллюстрируют их, например SWS PDU Router Рис. 9.5 с. 100.

• Модель состояний и разрешение маршрутизации: [SWS_PduR_00324], [SWS_PduR_00328].
• Инициализация: [SWS_PduR_00334], [SWS_PduR_00645], [SWS_PduR_00709].
• Идентификация путей и преобразование ID: [SWS_PduR_00161], [SWS_PduR_00766].
• Пути IF: [SWS_PduR_00625], [SWS_PduR_00627], [SWS_PduR_00430].
• Многоадресная рассылка TP: [SWS_PduR_00631], [SWS_PduR_00632], [SWS_PduR_00765].
• Буферы шлюза и FIFO: [SWS_PduR_00306], [SWS_PduR_00785], [SWS_PduR_00665].
• Группы путей маршрутизации: [SWS_PduR_00615], [SWS_PduR_00617], [SWS_PduR_00717]; применение с BswM: Mode Management Guide с. 50.
• Коды ошибок: [SWS_PduR_00100], SWS PDU Router с. 72.