AUTOSAR RTE（Run-Time Environment，运行时环境）

AUTOSAR RTE（Run-Time Environment，运行时环境）

RTE 是 AUTOSAR 架构中应用层（SWC）与基础软件（BSW）之间的"总线"，也是整个架构的"虚拟总线（VFB）"在单个 ECU 上的实现。RTE 由工具自动生成，是一层"胶水"，负责：

• 将 SWC 所需的通信、控制和调度连接到 BSW；
• 隔离软硬件，支持组件的复用性与可移植性。

8.1 什么是 VFB

• VFB（Virtual Functional Bus，虚拟功能总线） 是系统级的概念：在整车层面，各 SWC 通过 VFB 相互通信，仿佛连在一根抽象总线上。
• RTE 是 VFB 在具体 ECU 上的具体化：在单个 ECU 内部，VFB 的通信由 RTE 实现；跨 ECU 的通信则由 RTE 委托给 BSW/通信栈（Com/CAN 等）完成。

8.2 RTE 的主要职责

1. 通信（Communication）：
   • 实现 SWC 之间的 Sender-Receiver（发送/接收） 数据通信；
   • 实现 Client-Server（客户端/服务器） 调用（跨组件、跨 ECU 通信）。
2. 调度（Scheduling）：
   • 根据事件（定时事件、数据接收事件、启动事件等）调度 SWC 的 Runnable；
   • 通过 OS（AUTOSAR 调度表）周期激活（如每 10ms/100ms/1s）。
3. 访问 BSW：向应用层提供访问 BSW 服务（NvM、Dcm、Com、I/O 等）的接口。
4. 模式管理：处理运行模式（如模式切换）的分发。

8.3 RTE 中的核心概念

8.3.1 Runnable（可运行实体）

• SWC 内可调度的代码函数，通过 RTE 触发执行。
• 常见触发事件（RTE Events）：
  • TimingEvent（定时事件，周期执行）
  • DataReceivedEvent（数据接收事件）
  • OperationInvokedEvent（操作被调用事件）
  • ServerCallEvent（客户端请求事件）
  • InitializationEvent / ModeSwitchEvent
• 一个 Runnable 通过 RTE 调用 Rte_Read/Write/Recv/Send 等进行数据操作。

8.3.2 Ports 与 Interfaces

• Port：SWC 对外交互的端口（P-Port 提供、R-Port 请求）。
• 接口（PortInterface）：
  • Sender-Receiver Interface：数据元素（Data Elements）——无请求的连续数据流（如传感器周期值）。
  • Client-Server Interface：操作/调用——服务调用（请求-响应，如读一个诊断值）。
• RTE 生成对应 API：发送接口 Rte_Write_<Port>_<Data>、Rte_Send_<Op>,接收 Rte_Read_*、Rte_Call_*。

8.3.3 Runnable 到任务的映射（Task/RTE Sched）

• 每个 Runnable 映射到一个 OS 任务中，RTE 任务通常是OS 的任务，Runnable 在其中被调度执行。
• 一个 "RTE" 会在启动时初始化并执行一个个任务（周期性/事件）。

8.4 RTE 通信类型（通信类型）

• Data（数据流）：S/R 接口，类似"变量流"，无应答。
• Call/Operation（调用/操作）：C/S 接口，如同步/异步请求。
• Synchronous / Asynchronous：
  • S/R 默认是同步（有现成内部变量的同步读取）；
  • Client-Server 可为异步（带 callback 返回后处理）。

8.5 RTE 的跨总线支持

• RTE 本身不直接发送总线报文，对跨 ECU 的通信：
  • 提供 信号（Signal） 到总线（CAN）的映射配置；
  • 通过 Rte_:v 通过 COM 把信号打包成 PDU，交给 CAN/LIN/Ethernet 通信栈发送；
  • 接收侧由 RTE 通过回调将接收到的数据传给对应 SWC。

8.6 RTE 与"实现集成（Implementation Integration）"

• RTE 的生成与配置用于将 SWC 与集成的 BSW 通过 ECU Extract + RTE 配置 绑定在一起（详见第 7 篇）。
• 工具（DaVinci Configurator、EB tresos、RTE 生成器）根据：
  • 应用层 SWC 的描述（端口、Runnable、事件）
  • ECU 配置（对通信/诊断的访问需求）
    自动生成 Rte.c/Rte_Cfg.h/Rte_<Component>.c 等文件。

8.7 RTE 生成文件示例（以 EB/DV 为例）

• Rte.c：RTE 核心实现，包含调度表、端口函数；
• Rte_Static.h / Rte_Internal.h：内部定义；
• Rte_<Component>.c/.h：每个 SWC 的实现框架（函数体）；
• Rte_Type.h：数据类型定义（Rte_...）。

开发者只需要在 Rte_<Component>_Type.h中实现各 Runnable 的函数体，工具会生成桩代码。

小结

RTE 是应用与 BSW 的"粘结剂"与调度器。它：

• 支持 SWC 间的数据/请求通信；
• 负责调度所有 Runnable；
• 对 BSW 提供统访问接口；
• 由工具自动生成，实现软硬解耦。

RTE 是 AUTOSAR 自动化和软硬解耦的核心。下一部分我们介绍 AUTOSAR 网络管理（NM）。