PDU Router (PduR)

PDU Router 在诸如 Com 和 DCM 等上层模块、Communication Interface 与传输协议之间转发 I-PDU。在此过程中，它仅沿配置的路由路径转换 I-PDU-ID，而不改变内容 [SWS_PduR_00160]。其任务包括发送、接收、TriggerTransmit、分段 TP 传输以及带有可选 FIFO 缓冲区的网关。仅在成功执行 PduR_Init 后的 PDUR_ONLINE 状态下进行路由 [SWS_PduR_00328]。在运行时，可以通过 PduR_EnableRouting 和 PduR_DisableRouting 对路由路径组进行切换。

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PDU Router 在诸如 Com 和 DCM 等上层模块、诸如 CanIf、FrIf 和 LinIf 等 Communication Interface 以及传输协议之间转发 I-PDU。在此过程中，它不会更改 I-PDU [SWS_PduR_00160]，并且仅沿着配置的路由路径进行路由 [SWS_PduR_00162]。其核心功能是发送路径以及确认和指示路径上的 I-PDU-ID 转换 [SWS_PduR_00766]。这些接口是通用的；占位符 <Up>、<Lo> 和 <LoTp> 来自配置 PduRBswModules [SWS_PduR_00504]。

上下文图：PduR 位于上层模块与 IF 或 TP 模块之间；BswM 切换路径组，错误报告给 DET。来源：[SWS_PduR_00504]、SWS PDU Router 第16页

PduR 仅具有状态 PDUR_UNINIT 和 PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00324]。仅在 PDUR_ONLINE 中进行路由 [SWS_PduR_00328]。通过 PduR_Init(ConfigPtr) 进入该状态 [SWS_PduR_00334]。在此之前，除 PduR_Init 和 PduR_GetVersionInfo 外的所有函数在错误检测激活时均报告错误 PDUR_E_UNINIT [SWS_PduR_00119]。

状态图：上电进入 PDUR_UNINIT；只有无错误的 PduR_Init 才会进入 PDUR_ONLINE。来源：[SWS_PduR_00325]、[SWS_PduR_00326]、SWS PDU Router 图 7.2 第53页

在运行过程中，PduR 执行以下流程：

• 它将发送请求转发至各个 Interface 目标 [SWS_PduR_00625]。
• 它将 TriggerTransmit 请求转发至上层 [SWS_PduR_00430]。
• 在 TP 多播中，它为每个目标使用 TP_CONFPENDING 或 TP_DATARETRY 查询相同的数据 [SWS_PduR_00631] [SWS_PduR_00632]，并报告一个汇总的确认 [SWS_PduR_00765]。
• 作为网关，它可以根据需要缓冲在 FIFO 中 [SWS_PduR_00785]。它可以从某一阈值开始，将 TP-I-PDU 实时（on-the-fly）继续发送至恰好一个目标 [SWS_PduR_00317] [SWS_PduR_00708]。

在运行时，PduR_EnableRouting 和 PduR_DisableRouting 会切换整个路由路径组 [SWS_PduR_00615] [SWS_PduR_00617]，通常由 BswM 控制。在已禁用的路径上的调用以 E_NOT_OK 结束 [SWS_PduR_00717]。PduR 将诸如 PDUR_E_PDU_ID_INVALID 之类的开发错误报告给 DET [SWS_PduR_00100]。它将 FIFO 丢失报告为 PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00670]。在 Interface 路径上没有专门的错误处理；返回值将传递给源 SWS PDU Router 第46页。

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角色与系统边界：上层模块、Interface 与传输协议之间的 I-PDU 转发

PDU Router（PduR）是经典通信栈的核心转发中枢。它从源模块接收 I-PDU，并将其原样且一致地传输到一个或多个目标模块 [SWS_PduR_00160]。路由仅沿着配置的路由路径进行 [SWS_PduR_00162]。一条路径由两项信息唯一确定：来自 PduR 配置的源 I-PDU-ID 和来自被调用目标模块配置的目标 I-PDU-ID [SWS_PduR_00161]。因此，PduR 的核心功能是转换 I-PDU-ID。这同样适用于发送路径以及确认和指示路径 [SWS_PduR_00766]。每个模块自行选择其句柄 ID；配置通过“全局”Pdu 将它们关联起来 ECU Configuration 图 3.13 第192页。

PduR 上方是诸如 Com 和 DCM 等模块。下方是诸如 CanIf、FrIf 和 LinIf 等 Communication Interface 以及诸如 CanTp、FrTp 和 LinTp 等传输协议 SWS PDU Router 第24页。接口采用通用定义。占位符 <Up>、<Lo> 和 <LoTp> 通过 PduRBswModules 中引用的模块配置进行替换，对于 CDD 则通过其 apiServicePrefix [SWS_PduR_00504] SWS PDU Router 图 10.2 第95页 进行替换。如果底层模块同时支持 TP 和 IF，则会添加中缀 Tp 和 If [SWS_PduR_00800]。

上下文图：PduR 位于上层模块与底层 IF 或 TP 模块之间；BswM 切换路由路径组，错误报告给 DET。来源：[SWS_PduR_00504]、[SWS_PduR_00615]、[SWS_PduR_00119]、SWS PDU Router 第16页

如果设置了 PduRZeroCostOperation 且所有路由路径均为 Pre-Compile，则相邻模块可以直接相互调用 [SWS_PduR_00287]。如果至少有一条路径不是 Pre-Compile，生成器必须报告错误 [SWS_PduR_00619] SWS PDU Router 第56页。生成器应优化掉未使用的特性，即 TP、IF、网关和 FIFO [SWS_PduR_00764]。

生命周期：从 PDUR_UNINIT 经 PduR_Init 到 PDUR_ONLINE

PduR 恰好具有一个状态机 [SWS_PduR_00644]。它具有来自 PduR_StateType [SWS_PduR_00324] [SWS_PduR_00742] 的状态 PDUR_UNINIT 和 PDUR_ONLINE。上电后，该模块处于 PDUR_UNINIT [SWS_PduR_00325]。在成功执行 PduR_Init 后，它切换到 PDUR_ONLINE [SWS_PduR_00326]。仅在 PDUR_ONLINE 中进行路由 [SWS_PduR_00328]；在 PDUR_UNINIT 中不路由任何内容 [SWS_PduR_00330] SWS PDU Router 图 7.2 第53页。较早的示意图还显示了初始化失败后的状态 PDUR_REDUCED SWS PDU Router (alt) 第30页。对于 R20-11，该状态不适用，因为此处仅有两个状态。

状态图：上电后，PduR 处于 PDUR_UNINIT 状态且不进行路由；仅在无错误地执行 PduR_Init 后，它才在 PDUR_ONLINE 状态下进行路由。来源：[SWS_PduR_00325]、[SWS_PduR_00326]、[SWS_PduR_00119]、[SWS_PduR_00100]、SWS PDU Router 图 7.2 第53页

PduR_Init(ConfigPtr) 是同步且不可重入的 [SWS_PduR_00334]。该函数完成三件事：

• 它释放所有缓冲区 [SWS_PduR_00645]。
• 它设置发送缓冲区的配置默认值 [SWS_PduR_00308]。
• 它根据 Enable-at-start 参数激活路由路径组 [SWS_PduR_00709]。后续版本将此参数称为 PduRIsEnabledAtInit SWS PDU Router 第131页。

在初始化之前，如果 PduRDevErrorDetect 处于激活状态 [SWS_PduR_00119]，则除 PduR_Init 和 PduR_GetVersionInfo 之外的所有函数都会报告错误 PDUR_E_UNINIT。PduR_GetVersionInfo [SWS_PduR_00338] 通过 PduRVersionInfoApi 启用 System Template 第656页。

Post-Build 数据位于 PduR_PBConfigType 中并在 PduR_PBcfg.c 中实现 [SWS_PduR_00241] [SWS_PduR_00743]。它们通过 PduRConfigurationId 唯一标识 [SWS_PduR_00281]。该标识由 PduR_GetConfigurationId [SWS_PduR_00341] [SWS_PduR_00280] 作为基于 uint16 的 PduR_PBConfigIdType 提供；一个 ECU 可以包含多个可选配置 [SWS_PduR_00771]。路由表可以在 Post-Build 时更新 [SWS_PduR_00295]，但只能在未初始化状态下进行 [SWS_PduR_00296]。内存需求可能会随着新配置而增加，因此必须在设计阶段予以规划 SWS PDU Router 第160页。

Communication Interface 路径：Transmit、TriggerTransmit 与确认

当上层模块调用 PduR_<User:Up>Transmit 时 [SWS_PduR_00406]，PduR 会针对每个目标调用 <Lo>_Transmit [SWS_PduR_00625]。在此过程中，它不进行缓冲 [SWS_PduR_00629]。对于返回值，适用以下规则：

• 对于单播，返回值将原样透传 [SWS_PduR_00432] [SWS_PduR_00626]。
• 在多播情况下，只要有一个目标成功就足以获得E_OK [SWS_PduR_00218]。

多播的目标要么全部是 Interface，要么全部是传输协议，绝不混合 [SWS_PduR_00633]。

CanIf 在 Transmit 时直接复制数据 SWS PDU Router 图 9.5 第100页。相反，FrIf 和 LinIf 稍后通过 PduR_<User:Lo>TriggerTransmit 获取数据 [SWS_PduR_00369]。PduR 将该调用转发至 <Up>_TriggerTransmit [SWS_PduR_00430] 并返回其返回值 [SWS_PduR_00661] SWS PDU Router 图 9.6 第101页。PduR_<User:Lo>TxConfirmation [SWS_PduR_00365] 连同结果一起传递给 <Up>_TxConfirmation [SWS_PduR_00627]。对于多播，这仅在最后一次确认后发生 [SWS_PduR_00589]。

时序图：来自 Com 的发送，具有直接数据提供（CanIf）或通过 TriggerTransmit 延迟数据获取（FrIf），各自随后带有确认。来源：[SWS_PduR_00625]、[SWS_PduR_00430]、[SWS_PduR_00627]、SWS PDU Router 图 9.5 第100页、SWS PDU Router 图 9.6 第101页

在接收时，PduR_<User:Lo>RxIndication [SWS_PduR_00362] 会导致对每个上层目标调用 <Up>_RxIndication [SWS_PduR_00621]；支持 1:n [SWS_PduR_00164] SWS PDU Router 图 9.1 第97页。PduR 既不在本地接收时检查长度 [SWS_PduR_00744]，也不在本地发送时检查长度 [SWS_PduR_00745]。

传输协议路径：DCM 与 TP 模块之间的分段 I-PDU

在进行 TP 发送时，PduR 会针对每个目标调用 <LoTp>_Transmit [SWS_PduR_00634]。TP 模块通过 PduR_<User:LoTp>CopyTxData [SWS_PduR_00518] 分段获取数据。PduR 将每个请求转发至 <Up>_CopyTxData [SWS_PduR_00299] 并透传返回值 [SWS_PduR_00676] SWS PDU Router 图 9.9 第104页。

在多播时，上层必须多次提供相同的数据。第一个目标的请求以 TP_CONFPENDING 发送至上层 [SWS_PduR_00631]，所有后续请求则以 TP_DATARETRY 发送 [SWS_PduR_00632]。在最后一次确认后，上层会收到唯一的一个 <Up>_TpTxConfirmation。如果至少有一个目标报告了 E_OK [SWS_PduR_00765] SWS PDU Router 图 9.10 第83页，则它会报告 E_OK。

时序图：在来自 DCM 的 TP 多播中，PduR 为每个目标使用 TP_CONFPENDING 或 TP_DATARETRY 查询相同的数据，并汇总确认。来源：[SWS_PduR_00634]、[SWS_PduR_00631]、[SWS_PduR_00632]、[SWS_PduR_00765]、SWS PDU Router 图 9.10 第83页

TP 接收以 PduR_<User:LoTp>StartOfReception 开始 [SWS_PduR_00507]。PduR 将其转发至 <Up>_StartOfReception [SWS_PduR_00549] 并原样返回其返回值 [SWS_PduR_00623]。随后进行两次转发：

• CopyRxData [SWS_PduR_00512] 发送至 <Up>_CopyRxData [SWS_PduR_00428]。
• RxIndication [SWS_PduR_00375] 发送至 <Up>_TpRxIndication [SWS_PduR_00429]。

带有 SduLength 0 的调用用于查询可用缓冲区或可用数据 [SWS_PduR_00740] SWS PDU Router 图 9.4 第99页。PduR 会将中止转发至每个目标。PduR_<User:Up>CancelTransmit 会导致 <Lo>_CancelTransmit 或 <LoTp>_CancelTransmit [SWS_PduR_00769] [SWS_PduR_00723] [SWS_PduR_00724]。PduR_<User:Up>CancelReceive 会导致 <LoTp>_CancelReceive [SWS_PduR_00727]。

时序图：在从 CanTp 到 DCM 的 TP 接收过程中，PduR 1:1 透传 StartOfReception、CopyRxData 循环以及 RxIndication。来源：[SWS_PduR_00549]、[SWS_PduR_00428]、[SWS_PduR_00429]、SWS PDU Router 图 9.4 第99页

网关运行：直接转发、FIFO 缓冲区与实时 TP

在 Communication Interface 之间，PduR 进行 1:n 路由 [SWS_PduR_00436] 并采用直接转发，即没有自身的速率控制 [SWS_PduR_00437]。网关仅在 IF↔IF 或 TP↔TP 之间进行 [SWS_PduR_00638]。对于转发的长度，适用以下规则：

• 在没有缓冲的情况下，PduR 转发接收长度与配置的目标长度中的较小值 [SWS_PduR_00783]。
• 在有缓冲的情况下，它最多复制 PduRPduMaxLength 并丢弃其余部分 [SWS_PduR_00746]。

一个 I-PDU 可以同时在本地发送给 Com 并转发至第二个 CAN SWS PDU Router 图 9.14 第114页。

目标如何获取数据由 PduRDestPduDataProvision 决定：

• 在 PDUR_DIRECT 时，目标在 Transmit 时自行复制数据 [SWS_PduR_00303]。
• 在 PDUR_TRIGGERTRANSMIT 时，PduR 进行缓冲并等待 TriggerTransmit [SWS_PduR_00306] SWS PDU Router 图 9.13 第108页。

可为每个目标 I-PDU 配置一个 FIFO [SWS_PduR_00307]。FIFO 行为自 PduRQueueDepth 大于 1 起适用 [SWS_PduR_00785]。活动图汇总了输入和输出规则 [SWS_PduR_00665] [SWS_PduR_00666]。

活动图：根据数据提供方式和 FIFO 填充水平，网关转发的 I-PDU 会立即发送、排队或在溢出后重新开始；TriggerTransmit 和 TxConfirmation 会清空 FIFO。来源：[SWS_PduR_00665]、[SWS_PduR_00793]、[SWS_PduR_00786]、[SWS_PduR_00787]、[SWS_PduR_00255]、[SWS_PduR_00669]、[SWS_PduR_00666]、[SWS_PduR_00667]、[SWS_PduR_00662]

TP 网关有两种方法。在直接网关（Direct Gatewaying）中，<DstLoTp>_Transmit 在带有 E_OK 的 RxIndication 中启动 [SWS_PduR_00551]。在实时网关（On-the-fly-Gatewaying）中，一旦达到 PduRTpThreshold，就会立即启动继续发送 [SWS_PduR_00317]。此时仅允许一个目标 [SWS_PduR_00708]，并且已发送的数据不会重发 [SWS_PduR_00707] SWS PDU Router 第58页。PduR 根据大小选择缓冲区：

• 如果消息适合放入 PduRPduMaxLength，它将使用专用缓冲区 [SWS_PduR_00797]。
• 否则，它会从 PduRTxBuffer 中动态获取缓冲区 [SWS_PduR_00798]。

伴随 TxConfirmation，它释放缓冲区 [SWS_PduR_00637]。如果 I-PDU 还应在本地接收，PduR 会按此顺序调用 <UpTp>_StartOfReception、<UpTp>_CopyRxData 和 <UpTp>_RxIndication [SWS_PduR_00789]。为此它必须进行缓冲，因为 DCM 对网关不知情 SWS PDU Router 第112页。

时序图：在两个 CAN 网络之间的实时网关中，达到阈值时便已开始继续发送；接收和发送交错进行。来源：[SWS_PduR_00317]、[SWS_PduR_00708]、[SWS_PduR_00797]、[SWS_PduR_00799]、[SWS_PduR_00637]、SWS PDU Router 图 9.15 第110页

路由路径组：在运行时切换路由

路由路径组按网络或 PDU 类型捆绑路径。它们通常由 BswM 进行切换 SWS PDU Router 第69页。为此使用 PduR_EnableRouting(id) [SWS_PduR_00615] 和 PduR_DisableRouting(id, initialize) [SWS_PduR_00617]；标识符为类型 uint16 [SWS_PduR_00654]。激活立即生效 [SWS_PduR_00715]。禁用时适用以下规则：

• initialize 决定单个缓冲区是否重置为默认值 [SWS_PduR_00617]。
• 已停止路径的 FIFO 会被清空，且 PduR 报告 PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST [SWS_PduR_00663]。
• 使用已禁用路径的 I-PDU-ID 调用的 API 将返回 E_NOT_OK，而不执行进一步操作 [SWS_PduR_00717] [SWS_PduR_00710] [SWS_PduR_00726]。

后续版本明确列出了受影响的函数 SWS PDU Router 第69页。

活动图：如果组 ID 未知，调用将直接返回而不执行任何操作（视情况附带 DET 报告）；否则立即激活或禁用该组，并执行 FIFO 清空和缓冲区处理。来源：[SWS_PduR_00647]、[SWS_PduR_00648]、[SWS_PduR_00716]、[SWS_PduR_00649]、[SWS_PduR_00715]、[SWS_PduR_00663]、[SWS_PduR_00717]

Mode Management Guide 推荐针对不具有 Com-I-PDU 组的 I-PDU（例如 LdCom）使用路径组。通过 BswM 规则进行切换，例如取决于 Partial Network 状态 Mode Management Guide 第50页。为此，BswM 动作 BswMPduRouterControl 调用 PduR_EnableRouting 或 PduR_DisableRouting SWS BSW Mode Manager 第145页。在到本地模块的 n:1 路由中，运行时最多只能有一条路径处于活动状态 System Template 第736页 [SWS_PduR_00615]。

发生错误时的行为

开发错误由 [SWS_PduR_00100] 定义。仅在 PduRDevErrorDetect 处于激活状态时才会报告它们 [SWS_PduR_00119] [SWS_PduR_00221]。PduR 不报告生产错误 SWS PDU Router 第60页。

错误代码	值	触发条件
PDUR_E_INIT_FAILED	0x00	无效的配置指针
PDUR_E_UNINIT	0x01	初始化之前的 API 或 PDUR_UNINIT 之外的 PduR_Init
PDUR_E_PDU_ID_INVALID	0x02	无效的 PDU 标识符
PDUR_E_ROUTING_PATH_GROUP_ID_INVALID	0x08	Enable/Disable 时未知的组 [SWS_PduR_00648] [SWS_PduR_00649]
PDUR_E_PARAM_POINTER	0x09	空指针作为参数

运行时错误 PDUR_E_PDU_INSTANCES_LOST 在三种情况下发生：

• 满的 FIFO 会在下一次接收时被清空 [SWS_PduR_00255] [SWS_PduR_00670]。
• <DstLo>_Transmit 在 FIFO 路径上返回 E_NOT_OK。随后该条目被移除，并发送下一个条目 [SWS_PduR_00788] [SWS_PduR_00807]。
• 带有 FIFO 的路径被停止 [SWS_PduR_00663]。

PduR 使用 Det_ReportRuntimeError 作为其强制接口 [SWS_PduR_91001]。

在 IF 路径上，PduR 本身不处理错误。它将返回值透传给源 [SWS_PduR_00626] SWS PDU Router 第46页，且不重传 [SWS_PduR_00256]。在 TP 路径上，错误同样通过返回值传递给上层 [SWS_PduR_00700] SWS PDU Router 第49页。当存在多个目标时，仅当所有目标都返回 E_OK 时 E_OK 才成立 [SWS_PduR_00701]。该规则可能指 TP 多播，而对于 IF 多播适用 [SWS_PduR_00218]。PduR 仅转发错误的 TP-RxIndication [SWS_PduR_00207]。 问题 Q-4bd42fd8dc77ccf2 (未决)

对于 TP 网关适用专门的规则：

• 如果 RxIndication 未报告 E_OK，PduR 将停止处理 [SWS_PduR_00689]。
• 如果在实时网关中缺少缓冲区空间，它将返回 BUFREQ_E_NOT_OK 并中止 [SWS_PduR_00687]。
• 如果完全没有可用缓冲区，它将返回 BUFREQ_E_OVFL [SWS_PduR_00799]。
• 如果某个目标发生故障，其余目标将继续运行 [SWS_PduR_00803]。如果所有目标均发生故障，它将停止接收侧 [SWS_PduR_00804]。
• 如果本地接收失败，它将终止与上层的会话 [SWS_PduR_00790]，或者通过 RxIndication 报告 E_NOT_OK [SWS_PduR_00791] [SWS_PduR_00792]。

进一步详细证据

以下出处支撑了本指南的论述。规范第 9 章中的时序对它们进行了说明，例如 SWS PDU Router 图 9.5 第100页。

• 状态模型与路由使能：[SWS_PduR_00324]、[SWS_PduR_00328]。
• 初始化：[SWS_PduR_00334]、[SWS_PduR_00645]、[SWS_PduR_00709]。
• 路径识别与 ID 转换：[SWS_PduR_00161]、[SWS_PduR_00766]。
• IF 路径：[SWS_PduR_00625]、[SWS_PduR_00627]、[SWS_PduR_00430]。
• TP 多播：[SWS_PduR_00631]、[SWS_PduR_00632]、[SWS_PduR_00765]。
• 网关缓冲区与 FIFO：[SWS_PduR_00306]、[SWS_PduR_00785]、[SWS_PduR_00665]。
• 路由路径组：[SWS_PduR_00615]、[SWS_PduR_00617]、[SWS_PduR_00717]；与 BswM 配合使用：Mode Management Guide 第50页。
• 错误码：[SWS_PduR_00100]、SWS PDU Router 第72页。