2、AUTOSAR应用软件层

     应用软件层（Application Software Layer，ASW）包含若干个软件组件（Software Component，SWC），软件组件之间通过端口（Port）进行交互。每个软件组件可以包含一个或多个运行实体（Runnable Enity，RE），运行实体中封装了相关控制算法，其可由RTE事件（RTE Event）触发。

     软件组件（SWC）不仅仅是应用层的核心，也是一些抽象层、复杂驱动层等实现的载体。AUTOSAR软件组件大体上可以分为原子软件组件（Aotmic SWC）和部件（Composition SWC）。其中，部件包含若干原子软件部件。原子软件组件则可根据用途分为以下几种类型：

1）应用软件组件（Application SWC），主要实现应用层算法；

2）传感器/执行器软件组件（Sensor/Actuator SWC），主要用于处理具体传感器/执行器的信号，可以直接与ECU抽象层进行交互；

3）标定参数软件组件（Parameter SWC），主要提供标定参数值；

4）ECU抽象软件组件（ECU Abstraction SWC），主要提供访问ECU具体I/O的功能，其一般提供引用C/S接口的供型端口，即Server端口，交由其他软件组件的需型端口（Client端口）调用；

5）复杂设备驱动软件组件（Complex Device Driver SWC），其可以定义端口与其他软件组件进行通信，还可以与ECU硬件直接交互，但由于此特点，导致其移植性较差；

6）服务软件组件（Service SWC），主要用于基础软件层，通过标准接口或标准AUTOSAR接口与其他类型的软件组件进行交互；

---

2.1 软件组件的数据类型

        AUTOSAR规范中定义了以下三种数据类型（Data Type）：

1）应用数据类型（Application Data Type，ADT），其是在软件组件设计阶段抽象出来的数据类型，用于表征实际物理世界的量，提供给应用层使用，仅仅只是一种定义，一般在设计软件中为了方便使用，并不生成实际代码。

2）实现数据类型（Implementation Data Type，IDT），其是代码级别的数据类型，是对ADT的具体实现；它还需要引用基础数据类型（Base Data Type），并且还可以配置一些计算方法（Compute Method）和限制条件（Data Constaint）。

3）基础数据类型（Base Data Type）；

        在AUTOSAR中，用户可直接只用IDT，但若是使用了ADT，则必须进行数据类型映射（Data Type Mapping），即将ADT与IDT进行映射，从而对每个ADT进行具体实现，最终才能进行代码生成。

---

2.2 软件组件的端口与端口接口

        软件组件的端口根据输入/输出方向可分为需型端口（Require Port，RPort）、供型端口（Provide Port，PPort）以及供需端口（Provide and Require Port，PRPort）（在AUTOSAR4.1.1标准中提出）。

1）需型端口（Require Port，RPort），用于从其他软件组件获取所需数据或者请求的操作；

2）供型端口（Provide Port，PPort），用于对外提供某种数据或者某类操作；

3）供需端口（Provide and Require Port，PRPort），兼有需型与供型两种端口的特性。

        三种端口间的相互连接关系如下图所示，需型端口与供型端口通过箭头连线连接，而供需端口则可认为是自我相连。

        由于端口仅仅定义了方向，在AUTOSAR中端口的属性则用端口接口（Port Interface）来表征。端口接口主要有以下几种类型：

1）发送者--接收者接口（Sender--Receiver Interface）；

2）客户端--服务器接口（Client--Server Interface）；

3）模式转换接口（Mode Switch Interface）；

4）非易失性数据接口（Non-volatile Data Interface）；

5）参数接口（Parameter Interface）；

6）触发接口（Trigger Interface）；

        比较常用的端口接口是发送者--接收者接口（Sender--Receiver Interface）和客户端--服务器接口（Client--Server Interface），下图展示了两种接口在使用过程中的情况，注意观察两种端口接口的不同之处。

        对于发送者--接收者接口（Sender--Receiver Interface），其主要用于数据的传递，发送者发送数据到一个或多个接收者。该类型接口中定义了一系列的数据元素（Data Element，DE），并且彼此相互独立。如下图所示，该SR接口中定义了两个数据元素，名字为DE_1和DE_2，并且每个数据元素的数据类型各不相同。

         需要说明的是，一个软件组件的多个需型端口、供型端口、供需端口可以引用同一个发送者--接收者接口，并且它们可以使用该接口中所定义的任意一个或者多个数据元素，而不一定使用所有数据元素。

        对于客户端--服务器接口（Client--Server Interface），其主要用于操作（Operation，OP）即函数调用关系，服务器是操作的提供者，多个客户端可以调用同一个操作，但同一客户端不能调用多个操作。客户端--服务器接口（Client--Server Interface）定义了一系列操作函数，它们由引用该接口的供型端口所在的软件组件来实现，并提供给引用该接口的需型端口所在的软件组件调用。下图展示了客户端--服务器接口定义的两个操作OP_1和OP_2，并对每个操作都定义了相关参数和方向，即函数的形参。

---

 2.3 软件组件的内部行为

        软件组件的内部行为（Internal Behaviour，IB）主要包括：

1）运行实体（Runnable Entity，RE），其是一段可执行的代码，封装了一些算法。一个软件组件可以包含一个或多个运行实体；

2）运行实体的RTE事件（RTE Event），每个运行实体都会被赋予一个RTE事件，该事件可以引发这个运行实体的执行。对于RTE事件可以分为多个种类，较常用的RTE事件主要有以下几种：

        ①周期性事件（Timing Event）；

        ②数据接收事件（Data-received Event）；

        ③客户端调用服务器事件（Sever-Call Event）；

        下图展示的三个运行实体则对应了三种常用的RTE事件，注意观察其不同之处。

 3）运行实体与所属软件组件的端口访问（Port Access），其是和端口所引用的端口接口类型密切相关的。

        对于S/R通信模式，可分为显示（Explicit）和隐式（Implicit）两种模式。若运行实体采用显示模式的S/R通信方式，则数据读写是实时的。当多个运行实体需要读取相同的数据是，若能在运行实体运行之前先把数据读到缓存中，在运行实体运行结束之后再把数据写出去，则可以改善运行效率，这就是隐式模式。下图展示了两种模式的不同之处。

         对于C/S通信模式，可分为同步（Synchronous）和异步（Asynchronous）两种模式，其对比如下图所示。

 

4）运行实体间变量（Inter Runnable Variable，IRV） ，即两个运行实体之间交互的变量，其关系如下图所示。