NvM在AUTOSAR中的層次結(jié)構(gòu)
AUTOSAR中的NvM看起來挺難的，特別是在配置的時(shí)候，一堆參數(shù)，都不知道是干什么用的。想去研究它，卻不知如何下手。
其實(shí)吧，AUTOSAR的官方文檔講的挺詳細(xì)的，但是內(nèi)容很多，網(wǎng)上有很多文章對(duì)其進(jìn)行解讀，很多人沒時(shí)間也不想細(xì)讀它。
本文打算換個(gè)討論，不再累述其內(nèi)容細(xì)節(jié)了，而通過圖解的方式，將NvM重要特點(diǎn)提取出來講解，方便理解，也方便記憶。
1.NvM在AUTOSAR中的層次結(jié)構(gòu)
AUTOSAR中有個(gè)Memory的處理，在架構(gòu)中是這樣的
分類三層，分別是Memory Service（NvM）、Memory Hardware Abstraction（Memory If和Fee/Ea）和Memory Driver（Fls/Eep驅(qū)動(dòng)），單獨(dú)拎出來就是這樣的
這部分在架構(gòu)中有這樣的接口關(guān)系
回到Nvm，這個(gè)NVM即Non-VolatileRAM Manager (NVRAM Manager)，用于管理存儲(chǔ)于各類non-volatile memory（如EEPROM/Flash等）的數(shù)據(jù)。
NVM在AUTOSAR中是獨(dú)立于硬件的，通過底層接口訪問外部EEPROM或模擬成EEPROM的DataFlash。為了適用于所有的車載系統(tǒng)，其具有高度可擴(kuò)展性和可靠性。
2.Memory抽象層空間尋址策略
AUTOSAR中的Memory是怎么尋址的呢？
其實(shí)，MemoryAbstraction Interface為底層EEPROM/FEE提供32位地址空間，像這樣
這個(gè)虛擬的邏輯地址是包含著一些信息的，如NV Block number和Dataset index，還有Block address offset等，他們的關(guān)系可以通過以下公式來理解
FEE/EA_BLOCK_NUMBER=(NvMNvBlockBaseNumber << NvMDatasetSelectionBits) + DataIndex
舉個(gè)例子，假如NVM_DATASET_SELECTION_BITS配置為4bits，那么就有14bits留給blocknumber，因此可以分最大有16個(gè)dataset。
3.NvM Basic Storage Object
以上提到的Dataset、NV Block等概念，是不是容易混淆，也不清楚是干什么用的？好了，下面做個(gè)匯總和介紹。
|
名稱 |
描述 |
|
Basic Storage Object |
Basic Storage Object是一個(gè)最小的NVRAM block，多個(gè)Basic Storage Objects可以組成一個(gè)NVRAM Block。 |
|
NVRAM Block |
NVRAM Block是管理和存儲(chǔ) NV Block所需的整個(gè)結(jié)構(gòu) |
|
NV data |
要存儲(chǔ)在Non-Volatile memory的數(shù)據(jù) |
|
Block Management Type |
這個(gè)是NVRAM Block的類型，它取決于強(qiáng)制/可選Basic Storage Object中 NVRAM Block的（可配置的）單獨(dú)組成以及該 NVRAM 塊的后續(xù)處理。 |
|
RAM Block |
屬于Basic Storage Object，它是NVRAM Block的一部分，常駐于RAM空間。 |
|
ROM Block |
屬于Basic Storage Object，它是NVRAM Block的一部分（可選的），常駐于ROM空間。 |
|
NV Block |
屬于Basic Storage Object，它是NVRAM Block的一部分（必選的），常駐于NV空間。 |
|
NV Block Header |
如果Static Block ID是enable的，這個(gè)作為附加信息包含在NV Block中。 |
|
Administrative Block |
屬于Basic Storage Object，它常駐于RAM，是NVRAM Block必選部分。 |
用一個(gè)圖來表達(dá)就是這樣的
圖上得這幾個(gè)block，用圖示來看可能會(huì)更容易理解
4.NvM Block Management Type
NVM在AUTOSAR中的功能是挺完善的，要滿足車載系統(tǒng)的各種需求，例如數(shù)據(jù)塊錯(cuò)了怎么辦等等，都考慮周全。
NvM支持三種類型實(shí)現(xiàn)：Native、Redundant和Dataset。那么這三種類型是怎樣的呢？
我做了個(gè)表，他們包含了哪幾種block
|
NV Block |
RAM Block |
ROM Block |
Administrator Block |
|
|
Native |
1 |
1 |
0..1 |
1 |
|
Redundant |
2 |
1 |
0..1 |
1 |
|
Dataset |
1..255 |
1 |
0..n |
1 |
-
Native
這種最簡單，平時(shí)大多情況下，我們用的就是這種它包含就簡單的NV Block，其他如Header和CRC都是隨意可選配置。
-
Redundant
這種就復(fù)雜一點(diǎn)點(diǎn)，可以簡單理解為雙備份，意思是，如有一份數(shù)據(jù)錯(cuò)了，可以用備份的那塊。
-
Dataset
Dataset呢，這個(gè)不是多備份哈，而是針對(duì)不同配置做了對(duì)應(yīng)。例如一個(gè)車系統(tǒng)平臺(tái)有很多種配置，但有想集成在同一個(gè)軟件種，那么就有很多個(gè)對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)，在運(yùn)行的時(shí)候根據(jù)配置參數(shù)選擇哪份數(shù)據(jù)使用。
5.NVRAM Manager API 配置類
講到NvM的API，其實(shí)NvM API分三類：
Class3：所有指定的API調(diào)用都可用，最多支持功能。
Class2：有一組中間API調(diào)用可用。
Class1：特別是對(duì)于硬件資源非常有限的匹配系統(tǒng)，此API配置類僅提供最少的一組
Class 3 包含下面這些API：Type 1:- NvM_SetDataIndex(...)- NvM_GetDataIndex(...)- NvM_SetBlockProtection(...)- NvM_GetErrorStatus(...)- NvM_SetRamBlockStatus(...)- NvM_SetBlockLockStatusType 2:- NvM_ReadBlock(...)- NvM_WriteBlock(...)- NvM_RestoreBlockDefaults(...)- NvM_EraseNvBlock(...)- NvM_InvalidateNvBlock(...)- NvM_CancelJobs(…)- NvM_ReadPRAMBlock(...)- NvM_WritePRAMBlock(...)- NvM_RestorePRAMBlockDefaults(...)Type 3:- NvM_ReadAll(...)- NvM_WriteAll(...)- NvM_CancelWriteAll(...)- NvM_ValidateAll(...)Type 4:- NvM_Init(...)Class 2 包含下面這些API：Type 1:- NvM_SetDataIndex(...)- NvM_GetDataIndex(...)- NvM_GetErrorStatus(...)- NvM_SetRamBlockStatus(...)- NvM_SetBlockLockStatusType 2:- NvM_ReadBlock(...)- NvM_WriteBlock(...)- NvM_RestoreBlockDefaults(...)- NvM_CancelJobs(…)- NvM_ReadPRAMBlock(...)- NvM_WritePRAMBlock(...)- NvM_RestorePRAMBlockDefaults(...)Type 3:- NvM_ReadAll(...)- NvM_WriteAll(...)- NvM_CancelWriteAll(...)- NvM_ValidatedAll(...)Type 4:- NvM_Init(...)Class 1 包含下面這些API：Type 1:- NvM_GetErrorStatus(...)- NvM_SetRamBlockStatus(...)- NvM_SetBlockLockStatusType 2:- --Type 3:- NvM_ReadAll(...)- NvM_WriteAll(...)- NvM_CancelWriteAll(...)Type 4:- NvM_Init(...)
也許你會(huì)好奇，上面提到的Type是啥？
其實(shí)是根據(jù)功能分類而已，可以參考下表內(nèi)容
|
Request Types |
Characteristics of Request Types |
|
Type 1: - NvM_SetDataIndex (...) - NvM_GetDataIndex (...) - NvM_SetBlockProtection (...) - NvM_GetErrorStatus(...) - NvM_SetRamBlockStatus(...) |
n同步請(qǐng)求 n作用于一個(gè)RAM Block n適用于所有SWC |
|
Type 2: - NvM_ReadBlock(...) - NvM_WriteBlock(...) - NvM_RestoreBlockDefaults(...) - NvM_EraseNvBlock(...) - NvM_InvalidateNvBlock(...) - NvM_CancelJobs(…) - NvM_ReadPRAMBlock(...) - NvM_WritePRAMBlock(...) - NvM_RestorePRAMBlockDefaults(...) |
n異步請(qǐng)求（通過callback或polling返回結(jié)果） n作用于一個(gè)NVRAM Block n通過NVRAM manager task處理 n適用于所有SWC
|
|
Type 3: - NvM_ReadAll(...) - NvM_WriteAll(...) - NvM_CancelWriteAll(...) - NvM_ValidateAll(...) |
n異步請(qǐng)求（通過callback或polling返回結(jié)果 n作用于具有常駐RAM data的NVRAM Block
|
|
Type 4: - NvM_Init(...) |
n同步請(qǐng)求 n基本初始化 n通過函數(shù)本身內(nèi)部的命令接口向任務(wù)發(fā)出成功信號(hào) |
6. NvM Descriptor Table
以上講的都是一些原理或者配置上的東西，那么在軟件代碼上是怎么用的呢，其實(shí)用到了一個(gè)描述符表（Descriptor Table），即將所有的配置信息映射或囊括到這里面來，那么這個(gè)表是怎樣的？
AUTOSAR的配置策略，要將所有和NVRAM 描述符相關(guān)的內(nèi)容在配置期間生成，生成的內(nèi)容包含以下信息。
|
SWS Item |
Items |
Type |
|
ECUC_NvM_00476 |
NvMBlockCrcType |
EcucEnumerationParamDef |
|
ECUC_NvM_00554 |
NvMBlockHeaderInclude |
EcucStringParamDef |
|
ECUC_NvM_00477 |
NvMBlockJobPriority |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00062 |
NvMBlockManagementType |
EcucEnumerationParamDef |
|
ECUC_NvM_00557 |
NvMBlockUseAutoValidation |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00556 |
NvMBlockUseCRCCompMechanism |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00036 |
NvMBlockUseCrc |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00552 |
NvMBlockUseSetRamBlockStatus |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00519 |
NvMBlockUseSyncMechanism |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00033 |
NvMBlockWriteProt |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00551 |
NvMBswMBlockStatusInformation |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00119 |
NvMCalcRamBlockCrc |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00116 |
NvMInitBlockCallback |
EcucFunctionNameDef |
|
ECUC_NvM_00533 |
NvMMaxNumOfReadRetries |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00499 |
NvMMaxNumOfWriteRetries |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00478 |
NvMNvBlockBaseNumber |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00479 |
NvMNvBlockLength |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00480 |
NvMNvBlockNum |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00481 |
NvMNvramBlockIdentifier |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00035 |
NvMNvramDeviceId |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00482 |
NvMRamBlockDataAddress |
EcucStringParamDef |
|
ECUC_NvM_00521 |
NvMReadRamBlockFromNvCallback |
EcucFunctionNameDef |
|
ECUC_NvM_00483 |
NvMResistantToChangedSw |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00484 |
NvMRomBlockDataAddress |
EcucStringParamDef |
|
ECUC_NvM_00485 |
NvMRomBlockNum |
EcucIntegerParamDef |
|
ECUC_NvM_00117 |
NvMSelectBlockForReadAll |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00549 |
NvMSelectBlockForWriteAll |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00506 |
NvMSingleBlockCallback |
EcucFunctionNameDef |
|
ECUC_NvM_00532 |
NvMStaticBlockIDCheck |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00072 |
NvMWriteBlockOnce |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00520 |
NvMWriteRamBlockToNvCallback |
EcucFunctionNameDef |
|
ECUC_NvM_00534 |
NvMWriteVerification |
EcucBooleanParamDef |
|
ECUC_NvM_00538 |
NvMWriteVerificationDataSize |
EcucIntegerParamDef |
這個(gè)最好對(duì)著代碼去看更好理解。
7. 總結(jié)
以上講得內(nèi)容都不是很深入，適合剛?cè)胧值男』锇閷W(xué)習(xí)，我將以上內(nèi)容做成了一份備查手冊(cè)，方便以后看代碼或者閱讀文檔的時(shí)候，可以直接查看，不用費(fèi)神看那么多雞腸文英語。
審核編輯 ：李倩
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