Figure 9.22: Users of the OperatingSystemInterface interfaces

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Klassifikation: UML-Komponentendiagramm / Schnittstellen-Abhängigkeitsdiagramm unter Verwendung des AUTOSAR Adaptive Platform Profils (aap).
• Funktionale Einordnung: AUTOSAR Adaptive Platform (Foundation). Das Diagramm spezifiziert die strukturelle Architekturabhängigkeit zwischen dem Functional Cluster Operating System Interface (OSI) als Bereitsteller nativer Systemschnittstellen und der daemon-basierten Ausprägung des Functional Clusters Communication Management (Communication Management daemon-based) als autorisiertem Konsumenten.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• «aapFunctionalCluster» Communication Management daemon-based (Client-Komponente):
  • Repräsentiert die daemon-basierte Implementierungsvariante des Functional Clusters für serviceorientierte Inter-Prozess- und Inter-ECU-Kommunikation (z. B. IPC, SOME/IP, DDS).
• «aapAPI,aapNativeInterface» OperatingSystemInterface (Schnittstellendefinition):
  • Formaler Schnittstellenvertrag der Adaptive Plattform für Betriebssystemdienste. Basierend auf dem POSIX-Standard (primär IEEE 1003.13 PSE51-Profil) sowie ISO C++ Standard-Laufzeitumgebungen.
• «aapFunctionalCluster» Operating System Interface (Provider-Komponente):
  • Basis-Cluster der Adaptive Platform Foundation, welcher die Laufzeit- und Betriebssystemdienste des Host-OS (z. B. Linux, QNX) einbindet und bereitstellt.
• Beziehungen:
  • Interface-Realisierung (InterfaceRealization): Gestrichelte Linie mit geschlossener, leerer Dreiecksspitze vom Functional Cluster Operating System Interface zur Schnittstelle OperatingSystemInterface. Realisiert den normativen OS-API-Umfang.
  • Nutzungsabhängigkeit («use» Dependency): Gestrichelte gerichtete Pfeillinie von Communication Management daemon-based auf OperatingSystemInterface. Zeigt an, dass der daemon-basierte Kommunikationsstack funktionale Abhängigkeiten zu den nativen OS-Primitiven besitzt.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

Als statisches Strukturdiagramm enthält die Darstellung keine zeitliche Ablaufsequenz. Die funktionale Laufzeitinteraktion umfasst:

• Socket- & Kanalverwaltung: Synchroner Aufruf nativer POSIX-Systemaufrufe zur Deskriptorverwaltung (z. B. Erzeugung und Bindung von BSD-Sockets für SOME/IP over UDP/TCP oder Unix Domain Sockets).
• I/O-Multiplexing & Event-Loops: Asynchrones Warten auf Netzwerk- und IPC-Ereignisse über native Mechanismen wie poll(), select() bzw. plattformspezifisches epoll().
• Shared Memory IPC: Aufruf von POSIX Shared-Memory-APIs (shm_open, mmap) zur Realisierung von latenzarmer Zero-Copy-Interprozesskommunikation.
• Threading & Synchronisation: Instanziierung von Dispatcher- und Empfangs-Threads via POSIX Threads (pthread_create, pthread_setschedparam) sowie Kapselung kritischer Abschnitte über Mutexe und Condition Variables.
• Timer & Timeouts: Nutzung nativer POSIX-Timer (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ...), timer_settime) zur Überwachung von Alive-Supervision- und Kommunikations-Timeouts.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Architektonische Kapselung: Applikationsseitige Adaptive Applications (AAs) greifen normativ nicht direkt auf das OperatingSystemInterface für Kommunikationszwecke zu; sämtlicher Datenverkehr ist über die Service-Schnittstellen des Communication Management (ara::com) zu führen.
• OS-Portabilität & Profil-Einhaltung: Implementierer des Communication Management müssen sicherstellen, dass ausschließlich APIs genutzt werden, die vom normierten OperatingSystemInterface (Subprofil PSE51 bzw. AUTOSAR AP OS Requirements) abgedeckt sind, um Portabilität über verschiedene POSIX-kompatible Betriebssysteme hinweg zu gewährleisten.
• Echtzeit & Scheduling-Konfiguration: Da Kommunikations-Threads deterministische Latenzen erfordern, müssen Thread-Prioritäten und Scheduling-Klassen (SCHED_FIFO, SCHED_RR) im Manifest bzw. OS-Kontext konsistent auf die Prioritäten des Netzwerk-Stacks abgestimmt sein.
• Rechte & Isolation: Die Nutzung des OS-Interfaces durch Kommunikations-Dämonen erfordert die korrekte Konfiguration von OS-Berechtigungen (z. B. Access Control Lists, POSIX Capabilities, SELinux/AppArmor-Domänen) für Socket-Erzeugung und Shared-Memory-Zugriffe zwischen isolierten Prozessen.