Figure 9.1: Network mode state machine - transition from no to full communication

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Diagrammtyp: UML-Sequenzdiagramm (Interaktionsdiagramm).
• Technischer Zweck: Detaillierung des asynchronen Modusübergangs des Ethernet State Managers (EthSM) vom Ruhezustand (ETHSM_STATE_OFFLINE, korrespondierend zu COMM_NO_COMMUNICATION) in den vollen Betriebsmodus (ETHSM_STATE_ONLINE, korrespondierend zu COMM_FULL_COMMUNICATION).
• Funktionale Einordnung: AUTOSAR Classic Platform (CP), Communication Stack (Ethernet). Dient der orchestrierten Hochlauf-Koordination zwischen System- und Kommunikationsmanagement (ComM, BswM), Netzwerk-/Transport-Stack (TcpIp) und Hardware-Abstraktion (EthIf).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Module / Akteure («module»)

• ComM: Communication Manager; fordert den Kommunikationsmodus über ein logisches Netzwerk (NetworkHandle / Channel) an.
• EthSM: Ethernet State Manager; zentrale Ethernet-Zustandsmaschine.
• EthIf: Ethernet Interface; Hardware-Abstraktionsschicht für Ethernet-Controller und Transceiver (PHY).
• TcpIp: AUTOSAR TCP/IP-Stack; verwaltet IP-Adressierung, Routing und Socket-Subsysteme.
• BswM: Basic Software Mode Manager; empfängt Zustandsindikationen zur systemweiten Modus-Arbitrierung.

Schnittstellen & Funktionsaufrufe

• EthSM_RequestComMode(NetworkHandle, ComM_Mode): Synchroner Modusaufruf von ComM an EthSM (ComM_Mode := COMM_FULL_COMMUNICATION).
• EthIf_SetControllerMode(CtrlIdx, CtrlMode): Synchrone Steuerungs-API von EthSM an EthIf (CtrlMode := ETH_MODE_ACTIVE).
• EthSM_CtrlModeIndication(CtrlIdx, CtrlMode): Asynchroner Bestätigungs-Callback von EthIf an EthSM.
• EthSM_TrcvLinkStateChg(NetworkHandle, TransceiverLinkState): Asynchrone Link-Statusmeldung von EthIf an EthSM (TransceiverLinkState := ETHTRCV_LINK_STATE_ACTIVE).
• TcpIp_RequestComMode(CtrlIdx, State): Modusanforderung von EthSM an den TCP/IP-Stack (State := TCPIP_STATE_ONLINE).
• EthSM_TcpIpModeIndication(CtrlIdx, TcpIpState): Asynchroner Callback von TcpIp an EthSM (TcpIpState := TCPIP_STATE_ONLINE).
• BswM_EthSM_CurrentState(Network, CurrentState): Modus-Notifikation von EthSM an BswM (Parameter: ETHSM_STATE_WAIT_TRCVLINK, ETHSM_STATE_WAIT_ONLINE, ETHSM_STATE_ONLINE).
• ComM_BusSM_ModeIndication(Channel, ComMode): Finale Bestätigung des erreichten Bus-Modus an ComM (ComMode := COMM_FULL_COMMUNICATION).

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Initialer Trigger:
   • Ausgangszustand: EthSM Initial State: ETHSM_STATE_OFFLINE.
   • ComM ruft synchron EthSM_RequestComMode(NetworkHandle, COMM_FULL_COMMUNICATION) auf.
2. Controller-Aktivierung:
   • EthSM fordert via EthIf_SetControllerMode(CtrlIdx, ETH_MODE_ACTIVE) die Aktivierung des Ethernet-Controllers an.
   • EthIf meldet nach erfolgreicher Hardware-Initialisierung/Freigabe asynchron EthSM_CtrlModeIndication(CtrlIdx, ETH_MODE_ACTIVE).
3. Statuswechsel auf Transceiver-Warten:
   • EthSM wechselt intern in ETHSM_STATE_WAIT_TRCVLINK.
   • Meldung des Zwischenzustands via BswM_EthSM_CurrentState(Network, ETHSM_STATE_WAIT_TRCVLINK).
4. Transceiver Link-Etablierung:
   • Sobald PHY-seitig der Link steht (z. B. nach Autonegotiation), signalisiert EthIf dies über den Callback EthSM_TrcvLinkStateChg(NetworkHandle, ETHTRCV_LINK_STATE_ACTIVE).
5. TCP/IP-Stack-Aktivierung:
   • EthSM triggert TcpIp_RequestComMode(CtrlIdx, TCPIP_STATE_ONLINE).
   • EthSM wechselt intern in ETHSM_STATE_WAIT_ONLINE.
   • Meldung des Zwischenzustands via BswM_EthSM_CurrentState(Network, ETHSM_STATE_WAIT_ONLINE).
6. TCP/IP-Bereitschaft:
   • Nach Zuweisung einer IP-Adresse bzw. Abschluss der Stack-Initialisierung bestätigt TcpIp die Bereitschaft via Callback EthSM_TcpIpModeIndication(CtrlIdx, TCPIP_STATE_ONLINE).
7. Zustandsabschluss (Vollkommunikation):
   • EthSM wechselt in ETHSM_STATE_ONLINE.
   • Notifikation an BswM via BswM_EthSM_CurrentState(Network, ETHSM_STATE_ONLINE).
   • Abschlussmeldung an ComM via ComM_BusSM_ModeIndication(Channel, COMM_FULL_COMMUNICATION).

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Asynchrone Kaskade & Kontext-Trennung: Der Hochlauf ist streng entkoppelt. Treiber- und Stack-Implementierer dürfen keine blockierenden Polling-Schleifen in den Request-APIs ausführen. Sämtliche Indikationen (CtrlModeIndication, TrcvLinkStateChg, TcpIpModeIndication) müssen aus Task-Kontexten (über die jeweiligen zyklischen *_MainFunction-Aufrufe) oder ISRs erfolgen.
• Mapping & Adressierungsdomänen:
  • NetworkHandle (ComMChannel / EthSMNetwork) bildet logische Netzwerke ab.
  • CtrlIdx adressiert die konkrete Controller- bzw. EthIf-Instanz.
  • Das Mapping EthSMNetwork → EthSMController → EthIfController muss konsistent über den EcuC konfiguriert sein, da Modusaufrufe zwischen diesen Domänen übersetzt werden.
• Timeout-Management:
  • Das Verharren in ETHSM_STATE_WAIT_TRCVLINK oder ETHSM_STATE_WAIT_ONLINE muss durch konfigurierbare EthSM-Timer überwacht werden.
  • Bei Ausbleiben des Link-Ups oder der IP-Zuweisung greifen Dem-Fehlereinträge und konfigurierte Recovery-Rückfallebenen zurück nach OFFLINE.
• BswM-Regelwerk: BswM empfängt jeden Zwischenzustand als BswMModeRequestPort. Entwickler müssen sicherstellen, dass abhängige Protokolle (z. B. SoAd, DoIP, Sd) erst bei CurrentState := ETHSM_STATE_ONLINE freigegeben werden, um PDU-Verwerfungen oder Socket-Fehler während des Link- und IP-Aufbaus zu verhindern.