AUTOSAR中的多核通信模型(1)

接着之前多核系统任务分配的影响因素，今天来聊聊多核架构中AUTOSAR的通信模型。

从AUTOSAR的方法论来看，通信类型分为三种：

1.ECU间通信:通过通信协议栈定义好的API进行通信，通俗来讲就是通过总线(CAN/LIN/Flexlay)进行通信。

2.OS-Application内SWC间的通信:通过RTE处理。

3.OS-Application间的通信:通信通道取决于用于数据保护的软件机制：

(1).IOC(inter OS-Application Communication)用于当需要越过内存保护边界(例如MPU对内存区域进行的访问权限设置)进行OS-Application间的通信。IOC是一种运行服务，以管理员模式执行，在执行通信之前通过OS协调调用。

(2).当通信在公共区域执行时，仅需通过RTE进行调度。

数据操作也需要进行保护设置。事实上在32位芯片中，最大可进行32bits的原子操作，当操作的数据大于32bits，需考虑使用spinlock，这意味OS-Application间的通信有4种方式。

1.通过RTE进行通信，不使用spinlock，这种方式数据处理最快的方式；

2.当数据大于原子操作数，需要使用通过RTE和spinlock，为了保证数据的一致性。

3.内存区域在MPU中进行了访问权限限制，使用IOC，不使用spinlock。

4.内存区域在MPU中进行了访问权限限制，同时操作数据大于32bit，使用IOC，且使用spinlock。

软件的实时运行行为受上述通信类型的影响，例如访问被spinlock保护的内存区域所需的时间比被spinlock和MPU保护的内存区域时间要短，这直接影响WCET(最坏的执行时间)和CPU负载率。

需要注意的是OS-Application间的通信不一定需要跨核通信，因为一个内核上可以放置多个OS-Application。

在AUTOSAR中，对内核间、OS-Application间通信的保护级别没有限制。图1展示了不同类型的通信。

图1 AUTOSAR中的多核通信