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AUTOSAR图解==＞AUTOSAR_SWS_E2ETransformer

news 来源：原创 2025/8/16 10:22:54

AUTOSAR E2E Transformer详解

基于AUTOSAR标准的端到端通信保护变换器技术解析

目录

  • 1. E2E Transformer概述
    • 1.1 E2E Transformer的作用
    • 1.2 功能特点
    • 1.3 应用场景限制
  • 2. 模块架构
    • 2.1 架构设计
    • 2.2 与其他模块的关系
  • 3. 初始化与状态机
    • 3.1 模块状态流转
    • 3.2 初始化与去初始化
  • 4. 保护功能实现
    • 4.1 保护函数流程
    • 4.2 缓冲区处理
  • 5. 配置与数据流
    • 5.1 配置结构层次
    • 5.2 数据流处理
  • 6. 总结

1. E2E Transformer概述

1.1 E2E Transformer的作用

E2E Transformer是AUTOSAR基础软件中安全类模块的重要组成部分，提供端到端通信保护功能。它在安全相关软件组件间通信过程中确保数据完整性，即使数据需要穿越被视为"黑通道"的QM（合格级）通信栈。

E2E Transformer主要承担以下职责：

  • 根据配置调用E2E Library的保护和检查功能
  • 实例化E2E配置和状态数据结构
  • 在不修改应用层接口的情况下提供数据保护
  • 作为RTE（运行时环境）和E2E Library之间的桥梁

1.2 功能特点

E2E Transformer的关键功能特点包括：

  • 一对一映射关系：数据元素与I-信号之间存在一对一的映射关系
  • 接收端扇出：一个I-信号可以映射到多个数据元素（接收端）
  • 配置灵活性：支持不同的E2E配置文件（Profile P1/P2/P4/P5/P7/P11/P22）
  • 透明处理：对于不读取状态码的接收SWC完全透明
  • 编译时变体：支持链接时和后构建可选配置变体
  • 跳过E2E检查：可配置某些接收方跳过E2E检查

1.3 应用场景限制

当前E2E Transformer受限于以下应用场景：

  • 仅支持发送者-接收者通信（无客户端-服务器）
  • 仅考虑软件组件间的周期性通信（无事件触发）
  • 仅考虑ECU间通信（通过COM堆栈交换）
  • 仅支持队列发送者-接收者通信的非阻塞特性

2. 模块架构

2.1 架构设计

下图展示了AUTOSAR E2E Transformer的整体架构设计：

在这里插入图片描述

从架构图中可以看出，E2E Transformer处于应用层软件组件与通信栈之间的中间位置，主要由以下几部分组成：

  1. E2EXf_<transformerId>保护函数：在发送端被RTE调用，负责对数据进行E2E保护
  2. E2EXf_<transformerId>检查函数：在接收端被RTE调用，负责对数据进行E2E检查
  3. E2EXf_Init：模块初始化函数，负责初始化状态数据
  4. E2EXf_DeInit：模块去初始化函数，负责清理资源

E2E Transformer封装了E2E配置和处理的复杂性，对调用者（RTE）提供标准的变换器接口。通过这种设计，调用E2E Transformer的组件无需了解内部的E2E处理细节。

2.2 与其他模块的关系

E2E Transformer与周边模块的关系如下：

  • 与RTE的关系：被RTE调用，通过RTE的API（读、写、发送、接收）提供服务
  • 与E2E Library的关系：调用E2E Library提供的功能，执行实际的保护和检查算法
  • 与通信栈的关系：通过通信栈（COM、PDU Router等）传输被E2E保护的数据
  • 与应用层的关系：为安全相关软件组件和QM软件组件提供透明的数据保护

目前，E2E Transformer支持以下RTE函数：

  • Rte_Write/Rte_Read
  • Rte_IWrite/Rte_IRead
  • Rte_Send/Rte_Receive

未来版本计划扩展支持客户端/服务器功能。

3. 初始化与状态机

3.1 模块状态流转

E2E Transformer模块的状态流转如下图所示：

在这里插入图片描述

E2E Transformer模块具有三种主要状态：

  1. 未初始化状态：模块启动的初始状态，此时模块状态标志为FALSE
  2. 已初始化状态：通过调用E2EXf_Init()进入，此时模块状态标志为TRUE
  3. 去初始化状态：通过调用E2EXf_DeInit()进入，重置模块状态标志为FALSE

3.2 初始化与去初始化

E2E Transformer的初始化过程包括两个主要部分：

  1. 状态数据初始化：

    • 初始化E2E_PXXCheckStateType类型的状态数据资源
    • 初始化E2E_SMCheckStateType类型的状态数据资源，通过调用相应的E2E_SMCheckInit()方法

  2. 配置数据初始化：

    • 初始化EndToEndTransformationDescription配置
    • 初始化EndToEndTransformationISignalProps配置
    • 初始化EndToEndTransformationComSpecProps配置

特别注意：如果E2E Transformer模块未正确初始化（即E2EXf_Init()未成功调用），所有生成的E2E Transformer API都会立即返回E_SAFETY_HARD_RUNTIMEERROR错误。这是一种安全机制，确保只有在模块正确初始化后才能使用其功能。

4. 保护功能实现

4.1 保护函数流程

E2E Transformer的保护函数E2EXf_<transformerId>的处理流程如下图所示：

在这里插入图片描述

保护函数处理流程包括以下关键步骤：

  1. 初始化检查：检查模块是否已初始化，未初始化则返回错误
  2. 参数校验：根据处理模式（原地/非原地）验证输入参数有效性
  3. 缓冲区处理：根据配置参数处理原始头部数据
  4. E2E保护：调用E2E_PXXProtect函数添加E2E保护头信息
  5. 结果返回：根据处理结果返回相应状态码

4.2 缓冲区处理

E2E Transformer支持两种缓冲区处理模式：

  1. 原地处理（In-place）：

    • 使用同一缓冲区作为输入和输出
    • 通过向左移动方式为E2E头部腾出空间
    • 性能优势：减少复制操作和缓冲区使用

  2. 非原地处理（Out-of-place）：

    • 使用单独的输入缓冲区和输出缓冲区
    • 将输入缓冲区内容复制到输出缓冲区的适当位置
    • 计算并设置新的缓冲区长度

对于原始头部数据的处理，关键参数是upperHeaderBitsToShift，它控制需要移位的原始头部位数。

5. 配置与数据流

5.1 配置结构层次

E2E Transformer使用三级层次的配置结构，如下图所示：

在这里插入图片描述

E2E Transformer的配置结构包括以下三个层次：

  1. EndToEndTransformationDescription：

    • 最低优先级配置
    • 配置多个ISignal共享的E2E配置文件
    • 定义Profile类型、upperHeaderBitsToShift等参数

  2. EndToEndTransformationISignalProps：

    • 中间优先级配置
    • 定义针对特定ISignal的配置选项
    • 包含dataLength、dataBitPosition等参数

  3. EndToEndTransformationComSpecProps：

    • 最高优先级配置
    • 可覆盖特定ReceiverComSpec的配置选项
    • 包含disableEndToEndCheck、maxDeltaCounter等参数

配置的优先级顺序确保了灵活性，允许在不同级别进行配置覆盖。这对于处理接收端扇出场景（一个I-信号映射到多个数据元素）尤为重要。

5.2 数据流处理

E2E Transformer的数据流包含两个主要部分：

  1. 发送方数据流：

    • 数据 -> E2EXf_<transformerId> -> E2E_PXXProtect
    • 添加CRC、计数器等E2E头部信息
    • 根据需要处理原始头部数据

  2. 接收方数据流：

    • 数据 -> E2EXf_<transformerId> -> E2E_PXXCheck
    • 验证CRC、计数器等E2E头部信息
    • 状态机评估数据安全状态
    • 可配置关闭E2E检查（disableEndToEndCheck=TRUE）

特别注意，如果接收方设置了disableEndToEndCheck=TRUE，E2E Transformer将跳过E2E检查，仅执行缓冲区处理操作。这在接收端扇出场景中非常有用，可以让某些QM（合格级）接收者跳过E2E检查。

6. 总结

AUTOSAR E2E Transformer作为安全相关通信的关键组件，提供了在标准通信堆栈上实现端到端数据保护的能力，主要优势包括：

  • 标准接口：遵循AUTOSAR变换器通用规范，提供标准化接口
  • 保护透明性：对不关注E2E状态的软件组件完全透明
  • 灵活配置：支持三层配置结构，提供不同级别的配置覆盖能力
  • 多种处理模式：支持原地和非原地缓冲区处理，适应不同性能需求
  • 可选E2E检查：允许某些接收方跳过E2E检查，适用于QM组件接收数据场景

E2E Transformer通过封装E2E配置和处理的复杂性，简化了安全相关数据传输的实现。它不需要了解E2E内部细节，仅负责根据配置调用E2E Library，使得安全通信的实现更加灵活和标准化。

未来版本中，E2E Transformer将扩展支持客户端/服务器功能，并可能放宽当前的应用场景限制，进一步提升其在AUTOSAR平台中的适用性。

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编程日记 2025/8/13 15:47:08

leetcode0145. 二叉树的后序遍历-easy

1 题目&#xff1a;二叉树的后序遍历 官方标定难度&#xff1a;易 给你一棵二叉树的根节点 root &#xff0c;返回其节点值的 后序遍历 。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;root [1,null,2,3] 输出&#xff1a;[3,2,1] 解释&#xff1a; 示例 2&#xff1a; 输入…...

编程日记 2025/8/11 2:58:30

【Leetcode 每日一题】2364. 统计坏数对的数目

问题背景 给你一个下标从 0 0 0 开始的整数数组 n u m s nums nums。如果 i < j i < j i<j 且 j − i ≠ n u m s [ j ] − n u m s [ i ] j - i \ne nums[j] - nums[i] j−inums[j]−nums[i]&#xff0c;那么我们称 ( i , j ) (i, j) (i,j) 是一个 坏数对 。…...

编程日记 2025/8/11 22:21:59

完整的 .NET 6 分布式定时任务实现（Hangfire + Redis 分布式锁）

完整的 .NET 6 分布式定时任务实现&#xff08;Hangfire Redis 分布式锁&#xff09; 以下是完整的解决方案&#xff0c;包含所有必要组件&#xff1a; 1. 基础设施层 1.1 分布式锁服务 // IDistributedLockService.cs public interface IDistributedLockService {ValueTa…...

编程日记 2025/8/12 5:45:04

人脸识别联合行为检测的办公管理新模式

基于人脸识别与行为检测的办公智能化解决方案 一、背景 在传统办公场景中&#xff0c;员工考勤管理、工位使用情况统计、安全监控等环节存在诸多痛点。例如&#xff0c;传统考勤方式如指纹打卡、刷卡等存在代打卡现象&#xff0c;考勤数据不准确&#xff1b;对于员工是否在工…...

编程日记 2025/8/14 20:23:26

鸿蒙NEXT开发键盘工具类（ArkTs）

export declare type KeyboardCallBack (show: boolean, height: number) > void; import { AppUtil } from ./AppUtil; import { LogUtil } from ./LogUtil; import { ArrayUtil } from ./ArrayUtil;/*** 键盘工具类* author 鸿蒙布道师* since 2025/04/18*/ export class…...

编程日记 2025/8/15 22:18:49

Python爬虫第17节-动态渲染页面抓取之Selenium使用下篇

目录 引言 一、获取节点信息 1.1 获取属性 1.2 获取文本值 1.3 获取ID、位置、标签名、大小 二、切换Frame 三、延时等待 3.1 隐式等待 3.2 显式等待 四、前进后退 五、Cookies 六、选项卡管理 七、异常处理 引言 这一节我们继续讲解Selenium的使用下篇&#xff0…...

编程日记 2025/8/10 15:04:43

【数据结构】第四弹——LinkedList与链表

文章目录 一. ArrayList 的缺陷二.链表2.1 链表的概念及结构2.2 链表的结构2.2.1 单向或者双向2.2.2 带头或者不带头2.2.3 循环非循环 2.3 链表的实现1. IList接口2. MySingleList 类中具体实现(不带头单向非循环链表)1. 节点抽象成内部类手搓一个链表2. 头插法3. 尾插法4. 指定…...

编程日记 2025/8/16 1:35:17

设计模式从入门到精通之（五）观察者模式

观察者模式&#xff1a;实现高效事件通知的秘诀 在日常生活中&#xff0c;我们经常需要同步通知多方的信息变更。比如天气预报系统、股票价格波动提醒、社交媒体的点赞通知等。这些场景中&#xff0c;通知机制需要高效、灵活&#xff0c;而不会因为通知方的变化影响系统整体。 …...

编程日记 2025/8/14 3:55:22

chili3d调试笔记3 加入c++ 大模型对话方法 cmakelists精读

加入 #include <emscripten/bind.h> #include <emscripten/val.h> #include <nlohmann/json.hpp> 怎么加包 函数直接用emscripten::function&#xff0c;如&#xff1a; emscripten::function("send_to_llm", &send_to_llm); set (CMAKE_C…...

编程日记 2025/8/16 8:29:37