Figure 9.33: Internal interfaces required by Raw Data Stream

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Diagrammtyp: UML-Komponenten- und Schnittstellendiagramm (Struktur-/Abhängigkeitsdiagramm) gemäß AUTOSAR-Adaptive-Spezifikationsstandard.
• Technischer Zweck: Spezifikation der internen, nicht-öffentlichen Plattform-Abhängigkeiten («aapInternal») des Functional Clusters Raw Data Stream (RDS) innerhalb der AUTOSAR Adaptive Platform (AP).
• Funktionale Einordnung: RDS stellt Mechanismen für den hochperformanten, ungemarshallten Transport großer binärer Nutzdatenströme (z. B. Kamera-, LiDAR-, Radar-Rohdaten oder Trace-Daten) bereit. Das Diagramm definiert die minimalen Plattform-Dienste, die das System für RDS bereitstellen muss: statische/dynamische Konfigurationsauflösung und Netzwerk-Transportprotokolle.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Entitäten & Komponenten:
  • «aapFunctionalCluster» Raw Data Stream: Zentrale AP-Laufzeitkomponente zur Bereitstellung der Streaming-Services für Adaptive Applications.
  • Registry: Interne Plattformkomponente zur Verwaltung und Bereitstellung von Modell- und Deployment-Informationen aus den Manifesten (Execution- und Service-Instance-Manifeste).
  • Operating System: Zugrundeliegendes POSIX-Betriebssystem (typischerweise PSE51- bis PSE54-konform), welches die Basisdienste der Plattform ausführt.
• Schnittstellen & Stereotypen:
  • «aapInternal, aapNativeInterface» ManifestAccessor: Interne, C++-native Schnittstelle zum Auslesen von Verbindungs-, Adress- und Dienstparametern aus der Registry.
  • «aapInternal» TCP/IP Stack: Interne Abstraktionsschnittstelle für Transportprotokolle (TCP/UDP-Streaming-Primitiven), realisiert durch den Netzwerk-Stack des Betriebssystems.
• Beziehungen:
  • Verwendungsbeziehung («use»):
    • Raw Data Stream → ManifestAccessor: Direkte Nutzung zur Konfigurations- und Endpunktauflösung.
    • Raw Data Stream → TCP/IP Stack: Direkte Nutzung für Socket-Erzeugung, Verbindungsaufbau und Datentransfer.
  • Realisierungsbeziehung («realize» / gestrichelter Pfeil mit geschlossener, nicht ausgefüllter Spitze):
    • Registry → ManifestAccessor: Die Registry implementiert den Manifest-Zugriff.
    • Operating System → TCP/IP Stack: Das Betriebssystem stellt die physische TCP/IP-Stack-Implementierung (POSIX-Sockets / Network Subsystem) bereit.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

Aus den statischen Abhängigkeiten resultiert folgender Laufzeitpfad:

1. Initialisierung & Parametrierung (Synchron):
   • Beim Initialisieren eines Stream-Endpoints fragt Raw Data Stream synchron über den ManifestAccessor die in der Registry hinterlegten Manifestparameter ab (z. B. IP-Adressen, Portnummern, Puffergrößen, QoS-Flags).
2. Kanalaufbau (Synchron/Asynchron):
   • Mit den Parametern instanziiert Raw Data Stream über den TCP/IP Stack die erforderlichen OS-Socket-Deskriptoren (socket(), bind(), connect() bzw. listen()/accept()).
3. Payload-Transfer & Event-Handling (Asynchron, Zero-Copy-orientiert):
   • Nutzdatenübertragung erfolgt direkt über den Netzwerk-Stack des OS (sendmsg(), recvmsg()).
   • Asynchrone I/O-Signalisierung erfolgt über OS-Event-Mechanismen (z. B. epoll/kqueue), gemappt auf AP-interne Worker-Threads oder Polling-Instanzen.
4. Fehlerbehandlung:
   • Fehler des IP-Stacks (Socket-Timeouts, Connection Resets) werden von RDS abgefangen, in typisierte ara::core::Result<void> / ara::core::ErrorCode-Instanzen gekapselt und an die Applikation propagiert.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Zugriffsbeschränkung («aapInternal»): Weder ManifestAccessor noch die Schnittstelle TCP/IP Stack sind für Adaptive Applications (AAs) zugänglich. Anwendungen dürfen ausschließlich die öffentlichen High-Level-APIs von Raw Data Stream (bzw. ara::com) konsumieren.
• Portabilität & OS-Anforderungen (Plattform-Entwickler / Tier-1):
  • Das Ziel-Betriebssystem muss einen RFC-konformen TCP/IP-Stack mit Standard-POSIX-Socket-Schnittstellen bereitstellen.
  • Vendor-spezifische Erweiterungen (z. B. Hardware-Offloading, Kernel-Bypass/AF_XDP oder Zero-Copy-Shared-Memory) müssen unterhalb der «aapInternal» TCP/IP Stack-Abstraktion gekapselt werden.
• Manifest-Bindung: Verbindungsendpunkte für Raw Data Streams können nicht hardcodiert werden; die Konfiguration erfordert vollständige ARXML-Modellierung (Service- und Deployment-Manifeste), die zur Laufzeit zwingend durch die Registry aufgelöst werden können muss.