Figure 9.7: Link State Change

1. Diagrammtyp & Architektur-Kontext

• Diagrammtyp: UML-Sequenzdiagramm (Interaction Diagram).
• Architektur-Kontext: AUTOSAR Classic Platform (Release R4.0.3), Communication Stack, Ethernet-Subsystem (BSW).
• Funktionale Einordnung: Dargestellt wird die zyklische Überwachung und Propagierung von Link-Statusänderungen (Ethernet PHY Link Up/Down) mittels Polling über das Ethernet Interface (EthIf) an übergeordnete Schichten (Upper Layer, typischerweise EthSM). In Release R4.0.3 ist dieser Polling-Mechanismus architekturell innerhalb der Empfangs-Hauptfunktion (EthIf_MainFunctionRx) verankert.

2. Komponenten, Entitäten & Schnittstellen

Akteure & Lifelines

• UL (Upper Layer): Generische Repräsentation der übergeordneten BSW-Schicht, primär der Ethernet State Manager (EthSM), optional Netzwerkmanagement oder IP-Stack (TcpIp).
• «module» :EthIf: BSW-Schicht Ethernet Interface (HAL-Abstraktion). Kapselt Controller- und Transceiver-Hardwaretreiber und verwaltet Controller-Indizes (CtrlIdx).
• «module» :EthTrcv: MCAL-/Hardwareabstraktions-Treiber Ethernet Transceiver Driver. Bedient die Hardwareschnittstelle zum physischen Ethernet-PHY (z. B. via MDIO/SMI).

Schnittstellen & Aufrufsignaturen

• EthIf_MainFunctionRx():
  • Typ: Schedulable Entity / zyklische BSW-Hauptfunktion (Aufruf über BSW-Scheduler / SchM).
  • Kontext: Führt im R4.0.3-Standard neben dem Frame-Empfang auch das Polling des Transceiver-Link-Status aus.
• EthTrcv_GetLinkState(Std_ReturnType, uint8, EthTrcv_LinkStateType**):
  • Typ: Synchrone MCAL-Treiber-API (EthTrcv_GetLinkState(uint8 TrcvIdx, EthTrcv_LinkStateType* LinkStatePtr)).
  • Parameter: TrcvIdx (Index des Transceivers), Zeiger auf Ergebnisvariable vom Typ EthTrcv_LinkStateType (ETHTRCV_LINK_STATE_ACTIVE, ETHTRCV_LINK_STATE_DOWN).
  • Rückgabewert: Std_ReturnType (E_OK, E_NOT_OK).
• UL_LinkStateChange(CtrlIdx, LinkState):
  • Typ: Konfigurierbarer synchroner Callback/Notification-Callout.
  • Implementierung: Typischerweise EthSM_TrcvLinkStateChg(uint8 CtrlIdx, EthTrcv_LinkStateType TransceiverLinkState).
  • Parameter: CtrlIdx (logischer EthIf-Controller-Index), LinkState (neuer Transceiver-Status).

3. Dynamisches Verhalten & Sequenzablauf

1. Zyklischer Trigger: Der BSW Scheduler (OS Task) ruft die periodische Funktion EthIf_MainFunctionRx() auf der Instanz :EthIf auf.
2. Synchrones Transceiver-Polling: EthIf iteriert über die konfigurierten Transceiver und ruft synchron EthTrcv_GetLinkState(...) auf :EthTrcv auf, um den aktuellen PHY-Status über die Hardwareschnittstelle (MII/MDIO) abzufragen.
3. Zustandsprüfung / Filterung: :EthTrcv liefert den Status zurück. EthIf vergleicht das Ergebnis mit dem intern gecachten Link-Status des jeweiligen Controllers/Transceivers.
4. Ereignis-Notification: Weicht der ausgelesene Status vom vorherigen Status ab (Flankenwechsel Link Up ↔ Link Down), transformiert EthIf den TrcvIdx auf den zugeordneten CtrlIdx und meldet die Statusänderung synchron via UL_LinkStateChange(CtrlIdx, LinkState) an den UL (EthSM).
5. Rückkehr: Nach Abarbeitung der Statusänderung im State Manager kehrt der Kontrollfluss zu EthIf zurück und EthIf_MainFunctionRx() schließt ihren Ausführungszyklus ab.

4. Normative Relevanz & Entwickler-Hinweise

• Kopplung an Rx-Task (R4.0.3-Spezifikum): In R4.0.3 erfolgt das Polling innerhalb von EthIf_MainFunctionRx. Entwickler müssen beachten, dass langsame Hardware-Zugriffe (z. B. blockierendes MDIO-Bitbanging oder synchrone SMI-Transfers in EthTrcv_GetLinkState) direkte Jitter- und Latenzeffekte auf das Rx-Packet-Processing haben können. (Hinweis: In späteren AUTOSAR-Releases wurde dies in separate State-MainFunctions wie EthIf_MainFunctionState entkoppelt).
• Konfigurationsparameter (ECUC):
  • Verknüpfung der Callbacks über EthIfDispatchNotification bzw. EthIfTrcvLinkStateChgNotificationFunction (statische Bindung auf EthSM_TrcvLinkStateChg).
  • Zuordnung der Entitäten über EthIfEthTrcvRef und Zuordnung des logischen EthIfCtrl zum physischen EthTrcv.
• Link-Prellen & Flapping: Der Treiber muss ein Prellen des physikalischen Links (z. B. während der Auto-Negotiation) berücksichtigen. Statuswechsel sollten erst signalisiert werden, wenn der Hardware-Link stabil ist, um kaskadierende Zustandswechsel im EthSM (Mode-Request-Kaskaden, IP-Adressfreigaben im TcpIp) zu verhindern.
• Fehlerbehandlung: Schlägt EthTrcv_GetLinkState mit E_NOT_OK fehl, darf EthIf keine Zustandsänderung an den UL melden; es erfolgt eine Meldung an das DET (ETHIF_E_INV_TRCV_IDX bzw. Laufzeitfehler je nach Spezifikationsstand).