AUTOSAR_SWS_OS
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Figure 9.3: Protection Hook sequence chart The sequence shows the flow of control if a protection error occurs. Depending on the return values of the ProtectionHook, either the faulty Task/ISR is forcibly terminated or the OS-Application is forcibly terminated or the system is shut down. If the action is to terminate the faulty OS-Application an option is to start afterwards the restart task, which can do a cleanup, etc.
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KI-generierte Bildanalyse & technische Beschreibung
Modell: gemini-3.8-flash (via agy) · Rezept figure-series@1 · erstellt am 2026-10-08
1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext
UML-2.x-Sequenzdiagramm (sd Interactions) der AUTOSAR Classic Platform (Spezifikation AUTOSAR_SWS_OS). Das Diagramm modelliert das Steuerungs- und Fehlerbehandlungsverhalten des AUTOSAR-Betriebssystems beim Auftreten einer Schutzverletzung (Protection Error) während der Ausführung eines Tasks oder einer Kategorie-2-Interrupt-Service-Routine (ISR) innerhalb einer OS-Application (OS-Appl. <App>). Es visualisiert die Interaktion zwischen Prozessorhardware, Betriebssystemkern und dem Schutz-Hook (ProtectionHook) sowie die daraus resultierenden Eskalations- und Recovery-Pfade.
2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen
- Lebenslinien / Instanzen:
OS-Appl. <App> / Task / Category 2 ISR: Fehlerverursachender Ausführungskontext (Task oder ISR2) innerhalb einer partitionierten OS-Application (<App>).Processor: Hardware-Ausführungseinheit bzw. CPU/MPU, welche Hardware-Traps und Schutzverletzungen detektiert.operating system: AUTOSAR OS-Kernel, der Ausnahmen abfängt, den Hook aufruft und Reaktionen durchsetzt.
- Kombinierte Fragmente & Operatoren:
break [protection error]: Umschließt das gesamte Schutzfehler-Interaktionsszenario; unterbricht bei Eintreffen eines Schutzfehlers den regulären Kontrollfluss.alt return: Alternatives Fragment mit fünf Zweigen, gesteuert durch den Rückgabewert desProtectionHook.
- Nachrichten & Operationen:
«Exception»: Asynchrone Trap-/Ausnahmemeldung vomProcessoran dasoperating system.ProtectionHook(Fatalerror): Synchroner OS-Callback an den anwendungsspezifischen Schutz-Hook mit Übergabe des Fehlercodes (Fatalerror).- Guards der
alt-Verzweigung:[PRO_TERMINATETASKISR],[PRO_TERMINATEAPPL],[PRO_TERMINATEAPPL_RESTART],[PRO_IGNORE],[PRO_SHUTDOWN]. - Steuerbefehle / Signale:
«forced termination of Task/ISR»: Kernel-Zwangsbeendigung des fehlerhaften Tasks bzw. der ISR (markiert durch Zerstörungskreuz auf der Lebenslinie).«forced termination of OS-Application»: Kernel-Zwangsbeendigung aller Tasks und ISRs der gesamten OS-Application (markiert durch Zerstörungskreuz).ActivateTask(RESTARTTASK): Systemdienstaufruf des OS zur Aktivierung des für die Partition konfigurierten Restart-Tasks (initiierter Aktivierungsbalken).Ignore Exception: Rückmeldung an denProcessorzur Fortführung ohne Zwangsabbruch.ShutdownOS: Kernel-interner Self-Call zum geordneten Herunterfahren des Gesamtsystems.
3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf
- Fehlereintritt: Während der regulären Programmausführung eines Tasks oder einer Category-2-ISR tritt ein Schutzfehler auf (z. B. MPU-Speicherzugriffsverletzung, Stacküberlauf, Ausführungszeit- oder Sperrzeitüberschreitung). Der
break-Block wird betreten. - Exception-Signalisierung: Der
Processorerzeugt eine Hardware-Exception («Exception») an dasoperating system. - Hook-Aufruf: Das
operating systemfängt die Exception ab und ruft synchronProtectionHook(Fatalerror)auf. Der Hook evaluiert den Fehlerkontext und gibt einen Wert vom TypProtectionReturnTypezurück. - Verzweigung (
alt return):- Fall
PRO_TERMINATETASKISR: Das OS erzwingt die sofortige Terminierung des fehlerhaften Tasks bzw. der fehlerhaften ISR («forced termination of Task/ISR»). Der Ausführungskontext endet (Zerstörungskreuz); die übrige OS-Application bleibt aktiv. - Fall
PRO_TERMINATEAPPL: Das OS beendet die gesamte betroffene OS-Application zwangsweise («forced termination of OS-Application»). Sämtliche Tasks/ISRs der Partition werden terminiert (Zerstörungskreuz), Ressourcen freigegeben; kein Neustart. - Fall
PRO_TERMINATEAPPL_RESTART: Das OS terminiert zwangsweise alle Entitäten der fehlerhaften OS-Application («forced termination of OS- Application», Zerstörungskreuz). Anschließend ruft das OSActivateTask(RESTARTTASK)auf, um den konfigurierten Restart-Task für Reinitialisierung und Bereinigung zu starten. - Fall
PRO_IGNORE: Das OS verwirft die Exception (Ignore Exception) und reicht die Steuerung an denProcessorzurück, ohne Tasks oder Applications zu beenden. - Fall
PRO_SHUTDOWN: Das OS leitet den globalen Systemstillstand über die interne OperationShutdownOSein.
- Fall
4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise
- Normative AUTOSAR-Vorgaben: Das Diagramm spezifiziert das normativ geforderte Verhalten gemäß AUTOSAR OS SWS (u. a.
[SWS_Os_00063],[SWS_Os_00064],[SWS_Os_00474],[SWS_Os_00475],[SWS_Os_00476],[SWS_Os_00551]). - Einschränkungen für Rückgabewerte: Nicht jeder Rückgabewert ist bei jeder Fehlerursache zulässig.
PRO_IGNOREdarf normativ nicht bei Fehlern gewählt werden, die eine unmittelbare Wiederholung der Schutzverletzung verursachen würden (z. B. persistente MPU-Verletzung im selben Kontext oder Budget-Überschreitung). - Restart-Task-Voraussetzung:
PRO_TERMINATEAPPL_RESTARTsetzt voraus, dass für die betreffende OS-Application im BSW-Konfigurationsmodell (OsApplication) das AttributOsApplicationRestartTaskkonfiguriert ist. Fehlt dieser, greift das normierte Fallback-Verhalten (Shutdown bzw. Termination). - Kontext des Hooks: Der
ProtectionHookläuft im privilegierten Modus mit gesperrten Interrupts bzw. auf OS-Interrupt-Level. Er darf keine blockierenden OS-Dienste aufrufen. - Multi-Core-Semantik: Bei Mehrkernsystemen führt
PRO_SHUTDOWNzur core-übergreifenden Abschaltung (ShutdownAllCores), während Task- und OS-Application-Terminierungen primär auf dem ausführenden Kern bzw. partitionslokal wirken.
Zugeordnete Anforderungen
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