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AUTOSAR DiagnosticLogAndTrace（DLT）模块功能概述（一）----DLT基础概念、与SWC\DEM\DET的交互、VFB Trace

从文章中您可以了解以下内容

DLT在AUTOSAR架构中的位置及与其他模块的依赖关系
DLT的基本功能LOG和TRACE
DLT的控制命令
DLT与SWC的交互方式及接口
DLT与DEM、DET模块的交互方式及接口

1. DLT模块是做什么用的？

顾名思义，它有“记录”（LOG）和“追踪”（trace）的两个主要功能。

下面提出几个问题，我们来一一解答，层层深入探索DLT模块。

首先，记录哪些内容呢？又追踪什么呢？

它记录的信息来自“Det”，“DEM”模块，以及一些SWC（软件组件）。追踪的信息来自RTE。

其次，这些信息到底是什么呢？这些信息保存在何处？以什么格式或方式保存？

最终，这些信息用来做什么呢？这些信息肯定是给人看的嘛，人是怎么看到的呢？

规范中写道：The Dlt module transmits this data via communication busses to make this
information visible outside the ECU.

说明这些信息是通过通信总线（例如CAN, 以太等）被传递出来给关心这些信息的人来阅读的（处理的）。为了这个目的，DLT定义了一些API去在车载网络上接收和发送特定的记录和追踪信息。此外，还可以通过NVM模块来保存DLT的更新滤波器设置，这样就不需要通过ECU上电后通过总线去进行显式设置，而自主地根据预设的等级去发送记录和追踪的数据。另外，DLT与外部设备的沟通，必须遵循一套特定的协议，DLT报文格式，DLT指令格式及内容等在文档《Dlt Protocol Specification》中进行描述，小伙伴们可以去找来参考。

通过下图我们可以清楚地了解到DLT所在AUTOSAR架构中的位置以及对其他模块的依赖关系。

$AUTOSAR DiagnosticLogAndTrace（DLT）模块功能概述（一）----DLT基础概念、与SWC\DEM\DET的交互、VFB Trace_第1张图片$

2. DLT记录和追踪哪些信息

来自DET模块的错误信息。

为了可以通过DLT去报告错误，DLT提供了与DET交互的接口，这些接口也是可选择的。SWC和BSW的错误会报告给DET，然后在通过DET将这些错误通过Dlt_DetForwardErrorTrace发给DLT模块。

各个模块通过DET的Det_ReportError将错误发给DLT的Dlt_DetForwardErrorTrace函数。换句话说，在Det_ReportError函数中调用Dlt_DetForwardErrorTrace这个接口。Det的记录报文需要包含如下值

ApplicationID = "Det"

ContextId = “STD”

MessageID = 0X00000002

LogLevel = “Error”

来自DEM的信息

DEM事件同样可以通过DLT发送到车载网路上。DLT提供了与DEM接口，同样也是可以选择的。

在DEM中，通过EventID来表征这些来自BSW和SWC的事件。这些事件都包含一些信息如DTC(Diagnostic Trouble Code)，扩展数据记录，和冻结帧。DEM通过调用DLT接口Dlt_DemTriggerOnEventStatus来通知DLT这些事件状态变化。DEM会在接口中说明出现变化的事件的EventID，以此DLT会请求此事件的更多信息。DLT也会在Dlt_DemTriggerOnEventStatus
中比较事件新、旧状态是否一致，如果不一致，就会通过Dlt_SendLogMessage发送DLT LOG信息。

DEM事件的DLT LOG报文包括如下值

ApplicationID = "DEM"

ContextId = “STD0”

MessageID = 0X00000001

来自RTE的信息（VFB Trace）
包括VFB和BSW 调度器（scheduler）被用于与SWC的沟通，来生成记录和追踪信息，并周期地调用DLT模块的发送接口。实际上，DLT通过与RTE的接口来记录VFB trace并处理trace数据。这其中DLT作为client去获取server，也就是RTE提供的VFB trace数据。因此，在RTE的配置中有一个参数RteVfbTraceClientPrefix必须要设置为“Dlt”。

3. DLT是如何工作的

3.1. DLT命令--改变DLT模块行为

DLT命令是被用于在运行时改变DLT模块行为的。是以服务ID的方式来标识的。如下：

$AUTOSAR DiagnosticLogAndTrace（DLT）模块功能概述（一）----DLT基础概念、与SWC\DEM\DET的交互、VFB Trace_第2张图片$

3.2 DLT与软件SWC的交互

SWC通过DLT提供的接口发送LOG和TRACE信息。

如果用户希望在log level阈值和trace状态发生变化时再去记录这些信息，是可以实现的。SWC可以提供一个端口去针对上述变化进行通知，这个通知接口是DLT分别为每一个ApplicationId/ContextId单独提供的。这个机制可以避免在上游因重复生成LOG和TRACE数据而在DLT中去过滤掉它们。

DLT提供一个SessionId的参数，这个参数适用于区别同一个SWC的不同实例所产生的LOG/TRACE。因为DLT模块允许SWC的多重实例使用同一个ApplicationId/ContextId元。

这里解释一下 ApplicationId：它是用于识别Log和trace信息是源于哪个应用/SWC的，由8位ASCII字符组成。

ContextId指的是一个应用或SWC生成的一组log和trace的识别符，是用户自定义的，遵循如下原则：

每个ApplicationID可以拥有多个ContextID
ContextID根据ApplicationID进行分组（具体如何分组？）
在一个ApplicationID中不允许有重复的ContextID
一个log和trace的通过ApplicationID和ContextID去溯源的。

这样看来，识别一个log或trace来自哪个应用，我们就根据ApplicationID和ContextID就好了，但是具体到来自于哪一次实例，我们就要看SessionID了。

在调用接口（Dlt_SendLogMessage、Dlt_SendTraceMessage）时，为了既将SWC彼此区别开，又避免SWC必须使用独一无二的SessionID，DLT为每个配置的SWC（参考参数DltSwc）都提供了特定的P-Port端口，SessionID则作为此端口的参数。因为一个session代表一个应用或SWC被实例化（被执行）了一次，SessionID是为了区别这个应用产生的log和trace是哪一次执行产生的，而且同一个SWC同时产生多个log和trace的情况是有的（因为此SWC开了多个端口给DLT），那不同端口间是允许存在相同的SessionID的。

如果配置的 SW-C 被标记为对日志级别和跟踪状态更改的通知感兴趣，则 Dlt 模块还提供相应的 R-Port来通知相应的 SW-C。

某一个SWC对应哪个ApplicationID/ContextID，这个可以在运行时该SWC通过调用RegisterContext和UnregisterContext服务去配置或更新。

下图表达了DLT和SWC之间的端口配置和交互行为

$AUTOSAR DiagnosticLogAndTrace（DLT）模块功能概述（一）----DLT基础概念、与SWC\DEM\DET的交互、VFB Trace_第3张图片$

以下规范的内容描述了DLT与SWC交互的基础。

SWS_Dlt_00644，DLT模块应该通过DltService接口为每个在DltSwc中配置的SWC提供一个P-Port。SWS_Dlt_00645，接口定义的P-Port有一个SessionID参数。

SWS_Dlt_00646，Dlt模块应通过LogTraceSessionControl接口提供一个R-Port给每一个在DltSwc中配置的SWC，且配置参数DltSwcSupportLogLevelChangeNotification应被设置为TRUE.

SWS_Dlt_00647，某个SWC对应的ApplicationID/ContexID是通过配置参数DltSwcContext推断得来的，此SWC也因此须在log level或trace状态发生变化时被通知。

在软件运行过程中，Dlt可以通过端口去通知某个（或某些）SWC关于log level的变化。那么DLT是如果实时性地通知到需要这些信息的SWC呢？我们知道在run time， SWC可以通过“注册”来告知DLT它所对应的ApplicationID/ContextID的。规范中定义的机制如下。

SWS_Dlt_00765, DLT要记住所有SWC在DLT中注册的ApplicationID和ContextID的元组（理解为“不可变序列”，“元”为不可变序列的元素，也可理解为“对”）。

SWS_Dlt_00766, DLT要为每一个ApplicationID/ContextID元（或“对”）的log level和trace状态进行管理。

注意：动态的注册机制支持DLT模块搞清楚当前哪些SWC（或runnable）是处于活动状态。这是必要的，因为在发生log level或trace 状态变化时，DLT需要知道应该去通知哪个SWC。

那么DLT如何去知道当前哪些SWC是处于活动状态呢？因为单纯地用ApplicationID/ContextID元（或“对”）去推导，我们只能找到对应的SWC，但是这个SWC在不在运行，我们并不知道。如果再加上通过前文提到的SessionID，我们就能够知道具体是哪个实例了，换句话说，DLT就知道对应的哪个SWC是处于活动状态了。

当一个SWC调用了DLTSevice接口的Dlt_RegisterContext方法，SessionID是作为这个方法的实参存在的，它的值对应到SWC（或runnable）的LogTraceSessionControl接口，以此可以将log level和trace状态变化的信息告知SWC(或者runnable)

SWS_Dlt_00021，DLT模块应记住ApplicationID/ContextID元与此元注册的端口接口的对应关系。

SWS_Dlt_00768，如果参数DltGeneralRegisterContextNotification设置为TRUE，那么SWC每次调用Dlt_RegisterContext，DLT模块都要发送包含ApplicationID/ContextID元的DLT控制报文GetLogInfo

上述的SWC注册是为了告知DLT“我是在工作的”。那么如果一个SWC结束了当前的活动，它应该在DLT模块中注销。注销信息可以用于告知外部设备（例如，外部的记录设备）当前的SWC状态。

SWS_Dlt_00773，当SWC从DLT中被注销，那么DLT模块需要删除掉所有有关于这个SWC的ApplicationID/ContextID元。针对被删除的这些元，DLT再也不会尝试去向他们通知任何关于LogLevel变化的信息。

SWS_Dlt_00774，如果参数DltGeneralRegisterContextNotification被设置为TRUE，那么每次调用Dlt_UnregisterContext， DLT模块都应发送包含ApplicationID/ContextID元且“状态”为6的控制报文GetLogInfo

再简单介绍一下端口参数值（也就是SessionID）以及LogTraceSessionControl接口。调用以下这些函数都要提供SessionID

Dlt_SendLogMessage
Dlt_SendTraceMessage
Dlt_RegisterContext
Dlt_UnregisterContext
SessionID应起始于0x1000，如果是BSW模块，应采用module ID作为SessionID.

每个SWC连接到DLT的端口都拥有一个单独的SessionID作为端口参数。且SessionID的范围应是连续的。

3.3 VFB trace

什么是trace？

VFB trace的含义是将 SW-C 通信数据（通过 RTE 流动）隐式（系统固有）转发到 Dlt 模块。

这是RTE和DLT之间的交互。

3.3.1. DLT提供的接口

VFB trace的提供者为RTE，那么作为VFB trace的接受者DLT应为RTE的客户端，因此RTE模块中的参数RteVfbTraceClientPrefix（RteGeneration container中）需要被设置为"Dlt"，表示VFB的接收者为DLT模块。

是否支持VFB trace以及支持哪些可追组的事件，这些仅仅需要在RTE模块中进行配置即可。

Rte生成器在生成阶段为每个VFB trace钩函数更新BswModuleEntries中的RTE Basic Software Module Description。

BswModuleEntries准确描述函数原型，DLT模块需要提供如下：

函数名
参数定义的签名的剩余部分（**？）

SWS_Dlt_00284，DLT模块需要符合AUTOSAR_RTE_SWS中描述的VFB trace。未来越来越多的功能被集成在同一个ECU中，这样的话，SWC之间的通信越来越集中在本地而非通过外部总线进行，那么通过RTE/VFB追踪内部通信会越来越重要。

SWS_Dlt_00276，DLT模块应提供能力去追踪所有类型的RTE规范中描述的trace事件。

SWS_Dlt_00027，BswModuleEntry提供的事件都应该对应有DLT提供的钩函数，函数的名称由RTE的BswModuleDefinition提供，应有“Rte_Dlt”开头

SWS_Dlt_00335, 钩函数的原型需要从RTE的BSWModuleDescription的BswModuleEntry中得来。

3.3.2. 钩函数的生成

SWS_Dlt_00285，Dlt_SendTraceMessage是一个SWC的接口，等同的内部函数应被生成的钩函数所调用。

SWS_Dlt_00277， Dlt_SendTraceMessage的在钩函数中的内部代表被调用，这个调用应该为“非冗长模式”的调用。

非冗长模式：通过不发送数据总线上的变量的元数据来降低总线上的流量。可以将外部解析文件FIBEX与接收到的数据合并保存。
SWS_Dlt_00278，此钩子函数调用的有效负载应由钩子函数提供的参数填充。应提供与参数一起传输的所有数据。

SWS_Dlt_00632，参数数据应用原始格式写到有效负载中。

SWS_Dlt_00279，每个钩函数应获得它自己的ContextId。在一些情况下一些事件可以捆绑进同样的ContextId，一版这样做是因为如果大量的信号需要被追踪。
SWS_Dlt_00337, ApplicationID应为“VFBT”

SWS_Dlt_00484, 生成的trace报文的报文类型（MSTP）条目应被设置为“DLT_TYPE_MW_TRACE”, 报文trace信息（MSTI）条目应被设为“DLT_NW_TRACE_IPC”

SWS_Dlt_00280, 因为使用了“非冗长模式”，单独的报文ID应被用于Dlt_SendTraceMessage的每一次调用，报文ID的定义参考SWS_Dlt_00031: DEM(0X00000001), DET(0X00000002), Trace Messages(0X00000003)

SWS_Dlt_00281, 在每个钩函数中，都要检查ContextID的trace状态。如下示例代码。

SWS_Dlt_00282， Dlt应针对每一个VFB trace 钩函数使用一个ContextID，并因此为每一个VFB trace ContextID赋一个单独的trace状态，这可以通过一个单独的变量来完成。

SWS_Dlt_00283, 一个单独的函数应该被执行用于修改VFB钩函数的trace状态，这个函数应该与SWC的LogTraceSessionControl接口相融合。

3.4 记录来自DEM模块的信息

前文提过，DEM通过调用Dlt_DemTriggerOnEventStatus函数去通知DLT，告知其DEM事件发生变化。

SWS_Dlt_00747. DLT通过提供Dlt_DemTriggerOnEventStatus接口从DEM模块获取发生变化的事件的EventID，通过这个EventID，DLT可以进一步会请求关于这个事件的更多信息。

SWS_Dlt_00475，通过Dlt_DemTriggerOnEventStatus接口，DLT模块可以比较某事件的新旧状态，如果事件状态发生变化，DLT会通过调用Dlt_SendLogMessage去发送包含该事件最新状态的LOG报文。报文包含的参数可以参照如下表：

$AUTOSAR DiagnosticLogAndTrace（DLT）模块功能概述（一）----DLT基础概念、与SWC\DEM\DET的交互、VFB Trace_第4张图片$

SWS_Dlt_00377,

ApplicationID = “DEM”

ContextID = "STD0"

MessageID= 0X00000001

SWS_Dlt_00477, 由Dlt_DemTriggerOnEventData提供的EventId，并且DTCFormatType置为适合DTC值的格式，DEM可通过调用Dem_GetDTCOfEvent函数去请求DTCOfEvent条目

SWS_Dlt_00478，DLT通过调用Dem_DltGetAllExtendedDataRecords函数，可以填充EventExtendedDataRecord，EventID由Dlt_DemTriggerOnEventData提供。

SWS_Dlt_00479，DLT通过调用Dem_DltGetMostRecentFreezeFrameRecordData可以填充EventFreezeFrameData，其中EventID由Dlt_DemTriggerOnEventData提供。

在ExtendedDataRecord及冻结帧中的数据不会被DLT模块所解析，这些数据以原始数据的方式发送并由外部客户端进行解析。并且会用到一些描述性的文件，例如ODX标准文件

3.5 记录来自DET的信息

无论是SWC还是BSW模块都会向DET模块去报告一些错误。这些错误可通过接口Dlt_DetForwardErrorTrace直接转发给DLT.

SWS_Dlt_00430, DLT模块可以提供Dlt_DetForwardErrorTrace函数给DET

SWS_Dlt_00376
ApplicationID = "DET"

ContextID = "STD"