Figure 10.4: Use cases for Communication Management

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Diagrammtyp: UML-Use-Case-Diagramm (Anwendungsfalldiagramm).
• Technischer Zweck: Spezifikation der funktionalen Kern-Anwendungsfälle, die das funktionale Cluster Communication Management (ara::com) der AUTOSAR Adaptive Platform (AP) für anwendende Software-Entitäten bereitstellt.
• Funktionale Einordnung: Verortung der Interaktionsgrenze zwischen Applikationsebene und Plattform-Middleware. Es definiert die serviceorientierte Kommunikation (SOME/IP, IPC/Shared Memory) als Basismechanismus sowie deren Spezialisierung für funktionale Sicherheit (ISO 26262 / ASIL) über End-to-End-Absicherung (E2E).

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

• Akteure & Subsysteme:
  • Adaptive Application (Stereotyp: (from Actors)): Aktive Anwendungsinstanz (POSIX-Prozess), die als Service-Provider (Skeleton) oder Service-Consumer (Proxy) agiert.
  • Adaptive Platform: Äußere Systemgrenze der Middleware-Laufzeitumgebung.
  • Communication Management (im Diagramm mit Typo Communication Managment): Subsystem-Grenze des funktionalen Clusters ara::com.
• Use Cases (Anwendungsfälle):
  • Perform service-oriented communication: Basis-Anwendungsfall für den nachrichten- und methodenbasierten Datenaustausch (Events, Methods, Fields) über Service-Schnittstellen.
  • Perform E2E-protected service-oriented communication (im Diagramm mit Typo Perfom...): Spezialisierter Anwendungsfall zur fehlertoleranten Übertragung sicherheitsrelevanter Nutzdaten.
• Beziehungen & Stereotypen:
  • «aapTriggers»: Gerichtete Assoziation vom Akteur Adaptive Application auf beide Use Cases; kennzeichnet den aktiven Aufruf/Trigger von Plattformdiensten durch die Applikation.
  • Generalisierung (UML-Vererbungspfeil): Perform E2E-protected service-oriented communication erbt von Perform service-oriented communication. Die E2E-geschützte Kommunikation stellt eine funktionale Verfeinerung dar, die denselben Service-Lifecycle und dieselben Kommunikationsmuster nutzt, diese jedoch um Schutzmechanismen erweitert.

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf (falls zutreffend)

Das statische Diagramm abstrahiert zwei operative Ausführungspfade:

1. Standard-Pfad (Perform service-oriented communication):
   • Service Discovery: Consumer initiiert FindService() / StartFindService(); Provider signalisiert Präsenz via OfferService().
   • Datenübertragung:
     • Events: Asynchrones Publish/Subscribe via Send() bzw. Subscribe() / GetNewSamples().
     • Methods: Synchrone oder asynchrone RPCs über ara::core::Future / ara::core::Promise.
     • Fields: Kombination aus Statusabfrage (Get), Modifikation (Set) und Wertänderungs-Benachrichtigung (Notifier).
2. E2E-Absicherungspfad (Perform E2E-protected service-oriented communication):
   • Sende-Richtung (Provider): Vor der Serialisierung in transportfähige Payloads generiert die E2E-Schicht einen Header (Counter, Data ID, CRC) gemäß konfiguriertem E2E-Profil (z. B. Profile 04, 07, 22).
   • Empfangs-Richtung (Consumer): Nach Deserialisierung prüft die integrierte E2E-State-Machine die Validität. Bei fehlerhafter Prüfsumme, Sequenzfehlern oder Timeout wird der Datenzugriff blockiert oder ein abweichender ara::com::e2e::ProfileCheckStatus an die Applikation propagiert.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• API-Abstraktion (ara::com): Applikationsentwickler interagieren ausschließlich typisiert mit generierten Proxy- und Skeleton-Klassen. Das konkrete Transport-Binding (SOME/IP über Ethernet oder Zero-Copy/IPC via Shared Memory) ist vollständig gekapselt.
• E2E-Transparenz via Manifeste: Die Absicherung wird primär im AUTOSAR-Modell (ARXML) über E2EProtectionProps und SomeipTransformationProps konfiguriert. Die Codegeneratoren erzeugen die E2E-Prüflogik direkt in den Proxy-/Skeleton-Wrappern.
• Fehlerbehandlung bei ASIL-Diensten: Der Entwickler einer sicherheitskritischen Adaptive Application muss bei Nutzung der E2E-Spezialisierung den Validierungsstatus aktiv über das SamplePointer-Interface abfragen (GetProfileCheckStatus()), um korrumpierte Daten vor der Verarbeitung zu verwerfen.