CP Autosar 核间通讯

核间通讯

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IOC overview

IOC ：inter OS-Application COmmunicator

负责os application 之间的通信，特别是跨核或者内存保护边界的通信。其实现与os 和 rte 有着紧密的关系。

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IOC overview         

IOC General purpose

IOC 必须保证在OS-Application 之间，或者 core 之间通信时数据的一致性。为了达到这个目的。我们会对IOC 提出几个要求。

1在队列中，通信操作的顺序应该保持不变。在N:1 通信情况下，来自不同源头的消息的顺序是必须有保证的

1在一次通信操作中，发送的所有数据内容保持不变，也就是说每次通信操作都被视为 原子操作

1锁机制，这是IOC 用来保证数据一致性的标准。

一般来说，保证数据的操作原子性，是通过下图的spinlock 来实现的。在系统设计的时候，原则来说当spinlock 激活的时候，两个core, 只有当前写入，或者读取的任务是可以操作这个内存的。一般通过关闭中断的方式来实现。   

也就是说，如果有大量的spinlock的存在，会导致系统的运行实时性受损。

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IOC features

IOC 有两个重要的features.

数据收发 communication

IOC 仅仅提供数据收发( signal passing)。在RTE 与 BSW 的标准模块中，会把 C/S 接口，转化为S/R 的通信。简单地说 比如core1想调用core0 的BSW 服务。实际上是让core0 执行完，通过SR 把数据返回给core1. 这个具体的我们会在后面说到。

IOC 有 1：1， N：1， N：M 通信。

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IOC         
   

IOC 本身不需要知道数据本身的类型和具体内部的数据。只是提供了buffer. 需要知道数据的地址与数据的长度即可。

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IOC without notification         

在一次操作中传输多个数据项 也支持1：1通信，在这种情况下， IOC函数必须使用多个类型的内存地址。与顺序的IOC 调用相比，它的优点是打开内存保护边界和通知接收的机制只需要执行一次。并且所有的数据都保证是一致的。因为操作的过程是原子操作。

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last is best         

IOC 也提供了非排队，这意味着有的数据是会丢失的。所以原则是 last is best的原子。如果是queue的呢，就是先进先出，first in first out. 在这种通信方式，IOC 需要配置队列的长度。   

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有queue带有通知的ioc         

在设计的角度来说，IOC 是在 iocNeeds.arxm   中体现，这个文件又是RTE generation的过程生成的。

RTE generation 根据具体的runnable mapping 关系，和使用的变量，interface 得知 signal 所属的os-application 与 core. 比如下图   

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iocNeeds.arxml         

在生成os的时候，需要添加这个文件，如下。

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gen os         

通知 notification

一旦传输的数据可以在接收端访问，IOC 通过通知的方式，接收端来执行相对应的回调。一般有下面两种实现方式。   

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IOC with notification by RTE         

1中断

实现触发2类中断，从接收端的ISR 调用回调函数，或者使用trap, 回调函数需要设计的紧凑，时间短，因为他是中断的内容。

1任务轮询

在接收端，任务轮询SR 接口的变化，当有变化的时候，调用相对应的函数。

IOC 实现

通过上面autosar 对IOC 的需求约束。工具厂商提供了三种实现机制。   

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网上找一张把三种机制都画出来的图。我们根据前任的经验，来总结一下三种机制的过程与具体的细节。

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RPC

RPC ：remote process call

从autosr 内存保护的角度来说，不同的core 是不允许互相调用的，细节可以翻一下我这边之前的文章，描述保护机制的。

但是从上图来看，RPC 的接口是C/S 的接口 弧形+圆形。

我们来举个例子。

1application3 想通过SWC b 调用 系统的 dcm 的接口   

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这样有个优点就是架构很清晰，表面上就是core1 直接调用了core0 的服务。实际上内部RTE 做了大量的spinlock 以及 中断激活 任务，来实现同步的机制。有大量的时间资源被消耗掉。

如果是异步的机制，可以不使用中断。而是通过任务的轮询方式来执行服务端的任务。

Satellite

这种方式BSW 模块，也就是工具厂商实现好了不同的core / os-application 里面有一定的BSW 映射，相当于独立的core 调用独立的bsw 模块来实现的机制。   

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但是最终走的还是core0 的硬件资源接口，只是BSW 协议栈给自己提供了一条快速通道。

可以说这样的操作，可以方便应用层的部署与配置。但是对于mcu 硬件资源本身的角度来说，没有改变(其实三种方式都没有改变，只是运行的资源有所改变)。

所以这种方式我给出的结论是 内存消耗较大

Proxy

这种方式，就是比较传统的把CS 变成 SR. 什么意思呢。我们举个例子。   

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就是说core1的swc想调用系统接口。但是呢 core1上面没有，需要到core0。这时候，我们可以在core0 上做出来 core0的bsw的接口，通过swc a 来帮 core1上面的swc 来调用。然后以SR的接口传给 core1. 这就叫做proxy.

suzuki

针对您提供的帖子内容，作为一名汽车工程师，我对您的帖子回复如下：

关于CP Autosar的核间通讯（Inter-OS Communication）：

IOC（Inter OS-Application Communicator）是Autosar架构中负责操作系统应用程序间通信的关键组件，特别是在跨核心或内存保护边界的通信中起到重要作用。IOC与操作系统（OS）和运行时环境（RTE）紧密相关，确保各应用程序间的数据交换与协同工作。关于IOC的概述图示已很好地展示了其结构和功能。更深入地了解和优化其工作机制，有助于提高系统性能并确保数据的安全性。对此类通信机制的细节研究与应用，是汽车工程师日常工作中的关键部分。

如您需要更详细的信息或有其他问题，请继续提问。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

关于CP Autosar中的核间通讯（IOC）：

IOC，即Inter OS-Application Communicator，是负责OS应用程序间通信的核心组件，特别是在跨核或内存保护边界的通信上发挥着关键作用。其与操作系统（OS）和运行时环境（RTE）紧密相关，确保各应用层间的顺畅沟通。其概述图所展示的架构及连接方式，凸显了IOC在汽车系统通信中的重要性。我们团队正深入研究并优化IOC的性能，以确保系统的高效稳定运行。未来，IOC将在Autosar架构中发挥更加核心的作用，特别是在多核系统的协同工作中。

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andyo7

关于CP Autosar中的核间通讯（IOC）：

IOC，即Inter OS-Application Communicator，是负责OS应用程序间的通信机制，特别是在跨核或内存保护边界的情况下。其核心功能在于确保不同OS应用间的安全、高效通信。IOC的实现与操作系统（OS）及运行时环境（RTE）紧密相关。其作用机制较为复杂，涉及到信号传递、数据交换等。具体实现细节需结合具体应用场景和系统设计进行考虑。附图为IOC的概述图，展示了其在系统架构中的位置和作用。在进行核间通讯时，应注意通信协议的设计、数据同步与安全性等问题。

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cengjili

关于CP Autosar中的核间通讯（IOC）：

IOC，即Inter OS-Application Communicator，是负责OS应用程序间通信的核心组件，尤其在跨核或内存保护边界的通信中扮演重要角色。其与操作系统（OS）和运行时环境（RTE）紧密相关，确保不同OS应用间的数据交换与协同工作。

附图为IOC的概述或结构示意图，展示了其在整个系统架构中的位置和作用。IOC通过定义的标准接口和协议，实现了不同OS核间的高效通信，提高了系统的稳定性和响应速度。在汽车系统中，这种跨核通信对于实时性、安全性和系统稳定性要求极高的应用至关重要。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

zy_wawj

关于CP Autosar中的核间通讯（IOC）：

IOC，即Inter OS-Application Communicator，是负责OS应用程序间的通信机制，特别是在跨核或内存保护边界的情况下。其核心功能在于确保不同OS应用间的安全、高效信息交换。其实现与操作系统（OS）及运行时环境（RTE）紧密相关。在您提供的图示中，展示了IOC的基本架构及其在各系统组件间的交互作用。

在实际应用中，IOC确保了Autosar系统内核间的协同工作，提高了系统的整体性能与稳定性。针对IOC的深入研究和优化是实现复杂汽车系统的重要环节。

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mizhongquan

针对您提供的帖子关于CP Autosar的核间通讯（IOC）概述，回复如下：

CP Autosar中的IOC（Inter OS-Application Communicator）是负责操作系统应用程序间的通信，特别是在跨核心或内存保护边界的通信中起到关键作用。IOC的实现与操作系统（OS）和运行时环境（RTE）紧密相关。它确保不同OS应用程序间能够高效、安全地交换数据。关于IOC的具体结构、实现原理和操作流程，需结合具体的系统架构和实际需求进行深入分析和设计。

对于提供的图片链接，由于无法直接查看，建议详细描述或提供详细信息以便进一步解释。如有更多关于IOC或其他汽车工程相关的问题，欢迎继续交流。

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