五千字长文介绍AUTOSAR RTE功能

baoshijie

来源：AUTOSAR_BSW02_Autosar_RTE_RTE的功能介绍（万字解读），作者一片绿叶。



一、什么是RTE

RTE的作用有点像一个快递中转站或者说是电话接线员（就是上个世界那种要先打电话到接线员那里，然后通过接线员转接电话线到目的地），其作用就是将一个SWC的信息通过RTE连接到其他SWC或者BSW上。且RTE具有管理这些信息的功能，比如接收的SWC正忙（您所拨打的用户正忙），那么RTE负责让发送信息的SWC等待，或者做其他处理；RTE还能触发SWC，就像是这时接收的SWC在睡觉，这时发送的SWC发信息来了，那么RTE就要把接收的SWC叫醒起床。一句话概括就是RTE提供了SWC的运行环境。二、RTE的作用

提供跨ECU/ECU内部的通信管理。

提供对runnable的管理功能（触发、唤醒等，简单说就是runnable需要映射到Task上运行嘛，而这个映射就是通过RTE具体实现的），之前我们不是提到了VFB（虚拟功能总线），RTE就是VFB的具体实现。
在Vector的工具链中，RTE是自动生成的下面这种图，我们将其再做细化，就能很清楚的看出其关联关系了。这里的RTE就是统一的管理，具体那些连接时怎么连的，我们是不需要在RTE中关心的（因为AppL中配好，RTE就自动生成嘛）。

三、RTE对Runnables的运行支撑

1）作为运行环境的主要功能点

通过RTE给runnable提供触发事件。之前说过了runnable是可以被触发的，就是需要通过RTE来实现这个触发和调用runnable，具体在下面讲解通过RTE给runnable提供所需资源。就是之前说的接口通信（Ports那节），将runnable需要的一些资源通过接口传输给它将BSW和SWC做隔绝。因此OS和runnables也被隔绝了，runnable的运行条件由RTE提供，不能由OS直接提供2）Runnables的触发条件RTE给runnables提供触发条件，也就是runnable在设计的时候，需要有触发条件，不然无法运行，也就没有意义了。触发条件就是一些特定的事件，AutoSAR中主要规定了以下一些触发条件（图中是DaVinci软件中的配置项，灰色是因为我没有配置，不用在意）：

初始化事件：初始化自动触发定时器事件：给一个周期定时器，时间到了就触发接收数据事件（S/R）：Receiver Port 一旦收到数据，就触发接收数据错误事件（S/R）数据发送完成事件（S/R）：Send Port 发送完成，就触发操作调用事件（C/S）：当调用到了该函数的时候异步服务返回事件（C/S）：之前说过C/S可以在异步下运行，就是说当我调用一个Server函数，但是我是异步调用的。那么该被掉函数作为一个线程和当前的运行程序并行运行，当被调函数运行结束返回（Return）的时候，这时触发异步服务返回事件模式切换事件
模式切换应答事件

三 RTE对Ports的支撑（上）

1）扮演SWCs和BSW的交流途径

还是老生常谈的那么几点：

作为VFB的具体实现

作为S/R接口的通信实现

作为C/S接口的通信实现

ECU内部通信/跨ECU（通过COM）

实现AR-COM的回调功能，具体实现是在SWC中完成的，RTE负责完成这个回调机制

2）其他特征

提供了实现数据一致性的机制（所谓的数据一致性，就是说简单一点：当多个SWC同时操作同一个数据时，可能会发生一些不想看到的问题，数据一致性要求不能发生这些问题）

支持简单和复杂的数据类型

对SWC类型（SWC type，和SWC不同，SWC type是指SWC的一个类型，用这个类型可以实例化一个SWC，就好像用int这个类型实例化一个count一样）的实例化

3）S/R接口的不同方式

以下调用，在配置好Davinci后，是会自动生成到runnable上方的，可以直接复制。比如我复制了一段DaVinci生成的SWC中的代码，可以看到，其中的 Rte_ 的函数都是列出来在runnable上方的

/**********************************************************************************************************************
**
Runnable Entity Name: RAB_Core0_100us
**
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
**
Executed if at least one of the following trigger conditions occurred:
* - triggered on TimingEvent every 100us
**
*********************************************************************************************************************
**
Input Interfaces:
* =================
* Explicit S/R API:
* -----------------
* Std_ReturnType Rte_Read_AppPI_Can_ReceiverCore0_DEP_Can_Receiver(Idt_Can_Receiver *data)
**
Output Interfaces:
* ==================
* Explicit S/R API:
* -----------------
* Std_ReturnType Rte_Write_AppPI_Can_SenderCore0_DEP_Can_Sender(Idt_Can_Sender data, Rte_TransformerError *transformerError)
**
Service Calls:
* ==============
* Service Invocation:
* -------------------
* Std_ReturnType Rte_Call_ComM_UserRequest_GetCurrentComMode(ComM_ModeType *ComMode)
* Synchronous Service Invocation. Timeout: None
* Returned Application Errors: RTE_E_ComM_UserRequest_E_NOT_OK
* Std_ReturnType Rte_Call_ComM_UserRequest_GetMaxComMode(ComM_ModeType *ComMode)
* Synchronous Service Invocation. Timeout: None
* Returned Application Errors: RTE_E_ComM_UserRequest_E_NOT_OK
* Std_ReturnType Rte_Call_ComM_UserRequest_GetRequestedComMode(ComM_ModeType *ComMode)
* Synchronous Service Invocation. Timeout: None
* Returned Application Errors: RTE_E_ComM_UserRequest_E_NOT_OK
* Std_ReturnType Rte_Call_ComM_UserRequest_RequestComMode(ComM_ModeType ComMode)
* Synchronous Service Invocation. Timeout: None
* Returned Application Errors: RTE_E_ComM_UserRequest_E_MODE_LIMITATION, RTE_E_ComM_UserRequest_E_NOT_OK
**
********************************************************************************************************************/
/**********************************************************************************************************************
* DO NOT CHANGE THIS COMMENT! << Start of documentation area >> DO NOT CHANGE THIS COMMENT!
* Symbol: RAB_Core0_100us_doc
*********************************************************************************************************************/
/**********************************************************************************************************************
* DO NOT CHANGE THIS COMMENT! << End of documentation area >> DO NOT CHANGE THIS COMMENT!
*********************************************************************************************************************/
FUNC(void, SWCCore0Basic_Type_CODE) RAB_Core0_100us(void) /* PRQA S 0850 */ /* MD_MSR_19.8 */
{/
**********************************************************************************************************************
* DO NOT CHANGE THIS COMMENT! << Start of runnable implementation >> DO NOT CHANGE THIS COMMENT!
* Symbol: RAB_Core0_100us
*********************************************************************************************************************/
/**********************************************************************************************************************
* DO NOT CHANGE THIS COMMENT! << End of runnable implementation >> DO NOT CHANGE THIS COMMENT!
*********************************************************************************************************************/
}

直接调用（Direct）

相当于有一个全局变量，runnable可以直接读写这个变量


用的是下面的语法：(注意 <data> 和 data 的区别，带<>的是指全局data的名字，不带<>的data是局部变量的名字，这里使用指针，就是说操作的是同一个地址，没有复制使用；同时，这些函数都是在runnable中使用的，不要看是Rte，就以为是RTE中的代码，因为调用的是RTE的机制，所以这里是Rte)Std_ReturnType Rte_Read_<port>_<data> (<DataType> *data)
Std_ReturnType Rte_Write_<port>_<data> (<DataType> data)

缓存调用（Buffered）

相当于将全局变量先复制到一个runnable的局部变量中，再操作这个局部变量，最后把这个局部变量再赋值到全局变量中。在runnable操作这个局部变量期间，全局变量是不会改变的。


使用方法如下：（都是由RTE管理的，用户只需要正确调用函数就ok）

<DataType> Rte_IRead_<r>_<port>_<data> (void)

void Rte_IWrite_<r>_<port>_<data> (<DataType> data)

队列调用（Queued）

因为数据不止一个，是一组队列的数据，就像我们常用的串口FIFO。因此，可以设置循环接收或者等待接收，等待的话是有超时管理的。

调用代码如下：

Std_ReturnType Rte_Receive_<port>_<data> (<DataType> *data)

Std_ReturnType Rte_Send_<port>_<data> (<DataType> data)
4）跨ECU的方式

假如是跨ECU的数据传输。那么，我在runnable中使用 Rte_Write_<port>_<Data>() 这样的函数后，会需要走runnable(ECU1) ->RTE (ECU1) ->BSW (ECU1) ->外部总线->BSW (ECU2)->RTE (ECU2) ->runnable (ECU2)，这里也列出了用于COM传输的两个函数名：

Com_SendSignal()

Com_ReceiveSignal()

四、RTE对Ports的支撑（下）

1）C/S接口的实现

之前在第二章AppL中讲过了C/S接口，这里再更加深入的说明一下其实现的原理：首先，C/S接口就是客户/服务接口，这个接口就是客户来调用服务端的操作的一个接口。也就是我写着写着，发现我想要调用一个函数，这个函数在其他的C文件中，就让RTE帮忙调用。还是举个例子：

我，客户，我想要执行一个函数，这个函数写在服务端上的。由于我和服务端有隔阂（SWC之间不能直接通信），这时，我就悄悄告诉RTE，我想要执行那个函数，RTE就会帮我告诉服务端，让服务端执行该函数。

而这里又有两种方式：异步和同步：

同步就是说我这个人很懒，我要等服务端运行完了这个函数，RTE返回这个函数的结果后，我才开始继续我的工作；

异步就是我这个人很勤快，我通知RTE让它帮忙告诉服务端运行函数后，我就继续干我的事了，等过一段时间后，我估摸着函数运行结束了，我再请求函数结果

2）C/S接口的不同方式

同步和异步调用不是通过函数区别的，这必须是事先配置好由RTE生成的，所以在Davinci中配置runnable的port时是有这个选项的（当然要C/S接口才有）

同步调用

从上文的例子，可以看出，同步调用其实就是我们平时调用函数是一样的，就是等同于将被调函数代码嵌入当前调用的函数代码中运行即可。

我们也用代码实际说明一下//假如我们的被调函数是：Std_ReturnType RunnableServer(int *param)//那我们的客户中应该写的调用函数就是：Std_ReturnType Rte_Call_<Port>_RunnableServer(int *param)
//这个param就是我们希望被调函数操作的变量

异步调用

异步调用相当于有两个线程，一个线程运行我们的原函数中的内容，另一个执行被调函数的内容。然后可以过一段时间去读取一下被调函数的返回结果


而这时，如何知道被调函数是否执行完了呢？有三种方法：

循环检测，就是在那一直等，等到返回值为止，这样的话和同步就差不多了，意义不大

超时检测，定一个时间，时间到了就去读取，没到的时候继续运行我的程序

事件触发，当服务函数运行结束，RTE可以触发原函数，告诉它被调函数运行完了，你可以读取返回值了

读取函数也用代码实际说明一下

//执行下面的函数后就能将参数返回回来了

Std_ReturnType Rte_Result_<Port>_RunnableServer(int *param)
五、RTE对数据一致性的管理
1）什么是数据一致性

引用百度百科：数据一致性，就是当多个用户试图同时访问一个数据库，它们的事务同时使用相同的数据时，可能会发生以下四种情况：丢失更新、未确定的相关性、不一致的分析和幻想读。

说的通俗一点：就是当多个操作同时读写同一个数据的时候，很有可能出bug（实际是由于优先级的问题，可能出现我们的数据被篡改的情况，造成作者不想看到的数据结果）

2）数据一致性的实现机制
利用RTE管理这部分类容之前说过了，就是利用RTE来管理这里的数据，防止bug出现。比如IRead，大家都操作的是数据的备份，不直接操作原数据2、SWC内部变量这个内部变量就比较神奇了，因为它可以直接在DaVinci中配置，runnable可以直接调用，就类似于一个c文件中定义的全局变量，没有被extern出去。在c文件中定义的函数时可以直接使用的。那么这时就会出问题了，同一个c文件中的函数是可能被放在不同Task上运行的，就可能出现这些函数在同一时刻运行的状况，那么在调用这个全局变量的时候，就可能出bug。那么要如何解决呢？AutoSAR做了以下两种方式：

EAs(Exclusive Areas,专用区域)：就是下面两句代码，相当于一个关中断，调用变量的语句放在里面，运行时不能有更高级的Task打断被保护的语句

    Rte_Enter_<name>();    //这里放置被保护的语句    Rte_Exit_<name>();

IRVs(Inter-runnable variables,跨函数变量)：还是两句代码，上面的EAs是整段代码段都被保护了，而这里的两句就相当于在改变变量的时候被保护，也就是这两句话执行的时候被保护

    Rte_IrvWrite_<re>_<name>()    Rte_IrvRead_<re>_<name>()六、RTE与Interface接口

1）Interface接口总览
少说废话，先上图

上图将所有的接口以及其分布的位置都详细的标识了出来，还是用的原来的那张ECU的图添加的，方便大家做对比
七、AutoSAR接口

一句话概括：之前说的S/R和C/S接口就是AutoSAR接口

特征：接口函数名可变，例如之前说过的 Std_ReturnType Rte_Read_<port>_<data> (<DataType> *data) 这中形式的S/R函数，其中的 <port> <data> 就是，用户自己配置的名字，因此，这些接口的函数名都是可以改变的，但大体的形式是不变的。

位置：SWC<>RTE、RTE<>CDD、RTE<>ECU AB(这里提一句，ECUAB之前没有讲到，其实很多的传感器、执行器都放在这里，是ECU的抽象，也是可以看作是SWC的，IoHwAb就在这里面)。说明白一点，就是

只要能看成是SWC处理的，就是AutoSAR接口。

八、标准接口

一句话概括：就是AutoSAR规定的C语言API

特征：接口函数名是固定不变的，是AutoSAR规定好的。比如：Com_SendSignal() WaitEvent() 这类都是API函数名，可以有上层调用，但是一般是使用工具配置生成的，做上层应用的一般是不用关心其具体实现的位置：第一张图中棕色的就是标准接口，说白了就是对函数API的调用。

需要特殊说明一点的是：下图中两个红圈中的箭头，OS和COM是唯一的两个标准接口允许直接和RTE相连的。因为RTE的很多功能是需要基于这两个模块来实现的



九、标准AutoSAR接口

一句话概括：就是AutoSAR接口，不过名称是由AutoSAR官方规定不能修改

特征：就是标准接口和AutoSAR接口的特征它都有一部分。首先是和AutoSAR接口一样，提供的是C/S、S/R接口；然后又和标准接口一样，函数名是不可变的。说白了就是官方规定好的C/S、S/R接口，咱们就当成是AutoSAR接口就行了，函数名字什么不用管它位置：RTE<>Services，就这么一个地方。

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laoxiang21

尊敬的作者一片绿叶先生/女士：

AUTOSAR RTE（运行时间环境）作为汽车软件的底层架构之一，其功能强大且关键。其核心作用在于建立软件组件间的通信桥梁，同时管理和调度各类信息传输。简而言之，RTE像是通信的枢纽，确保各个软件组件间的信息交互顺畅无误。其特点在于处理信息的灵活性和高效性，如遇到信息接收方忙碌时，能够智能调度发送方等待或采取其他处理方式；触发功能也可在必要时唤醒休眠的接收软件组件。该机制确保系统的协同运作，保证车辆的智能和安全性能。详细的深入解读或将在AUTOSAR RTE的深度剖析文章中得到呈现。关于您所提供的这篇关于AUTOSAR RTE的长文介绍，我们期待您为读者带来更详细的专业解析，进一步探索其深层功能与重要性。如有疑问或讨论之处，可查阅AUTOSAR官方文档或专业论坛进行交流探讨。感谢您的分享！

[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]

mizhongquan

尊敬的作者一片绿叶先生/女士：

AUTOSAR RTE（Runtime Environment）是汽车开放系统架构中的核心组件之一，扮演着连接和协调各个软件组件（SWC）的重要角色。其功能主要包括信息的传递、管理和触发。RTE就像一个信息中转站，负责将不同SWC间的数据和信息进行传递，确保各组件间的通信畅通无阻。同时，它还具有管理这些信息的功能，确保在接收方忙碌时做出恰当处理，如信息排队等待或采取其他措施。此外，RTE还能在接收方处于休眠状态时触发相应的SWC开始工作。总的来说，AUTOSAR RTE功能确保了车载电子系统各部分间的协同工作，为汽车提供稳定、高效的运行环境。感谢您的分享，为我们提供了深入了解AUTOSAR RTE功能的机会。

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开垦者

尊敬的作者一片绿叶先生关于AUTOSAR RTE功能的介绍一文极为详细和专业，为此我表示诚挚的敬意。下面是我的专业回复：

AUTOSAR RTE（运行时环境）作为AUTOSAR架构中的关键部分，其功能是扮演一个中间媒介的角色，将SWC（软件组件）的信息通过RTE中转连接到其他SWC或BSW（基础软件）上。它的核心作用包括信息的传递与管理，确保系统的协调运作。具体而言，当某一SWC发送信息而接收方正忙时，RTE负责处理这些请求，保证信息的传递流程得以顺畅进行。此外，RTE还能触发休眠状态的SWC，确保在任何情况下系统通信的及时性。总之，AUTOSAR RTE在车辆电子系统中起到了信息桥梁的重要作用，是确保系统各部分协同工作的关键所在。感谢您的分享，为我们提供了深入了解AUTOSAR RTE功能的宝贵机会。

后续建议可以根据文章中所述继续探讨RTE的实际应用场景、与其他模块之间的交互关系等细节问题，以便更全面地理解AUTOSAR架构中的这一核心模块。

[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]

开垦者

尊敬的作者一片绿叶先生/女士：

AUTOSAR RTE（Runtime Environment）作为汽车系统的基础软件架构中的关键部分，主要功能在于确保各个软件组件（SWC）之间信息的快速准确传输及管理系统状态。其作用如同一个高效的通讯中枢，在软件组件与基础软件之间搭建沟通的桥梁，确保信息的顺畅流通与处理。其主要功能包括以下几点：

一、信息传递与路由。RTE负责接收并传递来自不同软件组件的信息，并根据目的地路由到其他软件组件或基础软件。

二、状态管理。当目标软件组件忙碌时，RTE会负责接收的信息进行暂时存储，确保信息的及时准确处理或重新安排传输。如SWC接收者状态繁忙或未就绪时，RTE会负责调度和管理信息等待队列。同时，还能触发某些处于休眠状态的软件组件进行工作。此过程中涉及多种技术策略与细节设计，如信号映射、内存管理等。在AUTOSAR架构中，RTE是保障整个系统稳定高效运行的关键环节。通过专业精准的操控，确保汽车智能化和安全性不断提升。更多细节内容建议查阅AUTOSAR官方文档或专业书籍进行深入了解。如有疑问，随时交流探讨。谢谢阅读。

[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]

AUTOSAR（汽车开放系统架构）中的RTE（运行时环境）是汽车软件架构中的核心组件之一。其主要功能是实现软件组件（SWC）与基础软件（BSW）之间的通信。关于AUTOSAR RTE的详细介绍如下：

一、什么是RTE？
RTE，即运行时刻环境，在汽车系统中扮演着信息传递与管理的角色。它像一个信息中转站或电话接线员，连接不同的SWC和BSW，确保信息的准确传递。其主要功能包括：

1. 信息传递：将SWC的信息传递给其他SWC或BSW。
2. 信息管理：管理信息的传输过程，如处理接收方SWC忙碌时的情况，使发送方SWC等待或进行其他处理。
3. 触发管理：在接收方SWC休眠时，触发其被唤醒并处理信息。

二、AUTOSAR RTE的重要性
RTE是AUTOSAR架构中不可或缺的部分，它确保了软件组件间的协同工作，提高了系统的可靠性和效率。同时，RTE还提供了标准化的接口，简化了软件的维护和升级。

三、AUTOSAR RTE的具体功能

1. 标准化接口：提供统一的接口规范，确保不同软件组件之间的互操作性。
2. 消息传递：实现不同软件组件间的消息传递，包括状态信息、控制指令等。
3. 状态管理：管理软件组件的状态，如启动、停止、休眠等。
4. 错误处理：在出现错误时，进行错误识别、报告和处理。
5. 安全性管理：确保信息传输的安全性，防止被非法获取或篡改。

总之，AUTOSAR RTE在车辆电子系统中起到了至关重要的作用，确保了软件组件之间的协同工作，提高了系统的可靠性和效率。对于理解AUTOSAR架构和汽车软件开发来说，深入了解RTE的功能和工作原理是非常必要的。

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