AutoSAR实战：NVM和FEE原理介绍

AutoSAR实战：NVM和FEE原理介绍

引用来自：RTA-MemStackReferenceGuide.pdf，AUTOSAR_CP_SWS_NVRAMManager.pdf

NVM介绍

介绍

内存服务由一个模块组成，即 NVRAM 管理器。它负责非易失性数据的管理（从不同的内存驱动程序进行读/写）。任务：以统一的方式向应用程序提供非易失性数据。从内存位置和属性中抽象出来。提供非易失性数据管理的机制，如保存、加载、校验和保护及验证、可靠存储等。

引言及功能概述

本规范描述了 AUTOSAR 基础软件模块 NVRAM 管理器（NvM）的功能、API 和配置。NvM 模块应提供服务，以确保在汽车环境中根据其各自的要求存储和维护 NV（非易失性）数据。NvM 模块应能够管理 EEPROM 和/或 FLASH EEPROM 仿真设备的 NV 数据。NvM 模块应为 NV 数据（初始化/读取/写入/控制）的管理和维护提供所需的同步/异步服务。不同模块之间的关系可在下图中直观呈现：

基本存储对象

1. NV 块

NV 块是一个基本的存储对象，代表一个由 NV 用户数据以及（可选的）CRC 值和（可选的）NV 块头组成的存储区域。

注意：此图未展示 NV 块的物理内存布局。仅展示了逻辑聚类。

2. RAM内存块

RAM 块是一个基本的存储对象，代表了 RAM 中的一个区域，由用户数据以及（可选的）CRC 值和（可选的）NV 块头组成。
关于 RAM 块中 CRC 使用的限制。只有当相应的 NV 块也具有 CRC 时，CRC 才可用。CRC 必须与相应的 NV 块的类型相同。

注意：有关 Crc 配置的更多信息，请参阅第 10.2.3 章。

RAM 块的用户数据区域可以位于与 RAM 块的状态不同的 RAM 地址位置（全局数据部分）。

RAM 块的数据区域应能从 NVRAMManager 以及应用端（与相应的 NV 块进行数据的传入/传出）进行访问。

注意：此图未展示 RAM 块的物理内存布局。仅展示了逻辑聚类。由于 NvM 模块不支持对齐，这可以通过配置来管理，即可以通过添加填充来增大块长度以满足对齐要求。

[SWS_NvM_00373] 「RAM 块数据应包含永久或临时分配的用户数据。」

[SWS_NvM_00370] 「对于永久分配的用户数据，在配置时已知 RAM 块数据的地址。」

[SWS_NvM_00372] 「对于临时分配的用户数据，在配置时未知 RAM 块数据的地址，并且将在运行时传递给 NvM 模块。」

[SWS_NvM_00088] 「应能够在全局 RAM 区域中无地址约束地分配每个 RAM 块。配置的 RAM 块的总数不必位于连续的地址空间中。」

3. ROM 块

[SWS_NvM_00020] 「ROM 块是一个基本的存储对象，位于 ROM（FLASH）中，用于在 NV 块为空或损坏的情况下提供默认数据。」

4. Administrative block

管理块应位于 RAM 中，并且应包含一个与数据集 NV 块相关联使用的块索引。此外，还应包含相应 NVRAM 块的属性/错误/状态信息。

在显式同步（无效/有效）的情况下，NvM 模块应使用永久 RAM 块或 NvM 模块中 RAM 镜像的状态信息来确定永久 RAM 块用户数据的有效性。

RAM 块状态“无效”表示相应 RAM 块的数据区域无效。RAM 块状态“有效”表示相应 RAM 块的数据区域有效。

“无效”的值应由除“有效”之外的所有其他值表示。

管理块对于应用程序应不可见，并且仅由 NvM 模块用于 RAM 块和 NVRAM 块本身的安全和管理目的。

NvM 模块应使用一个属性字段来管理 NV 块的写保护，以保护/取消保护 NV 块数据字段。

NvM 模块应使用一个错误/状态字段来管理上一个请求的错误/状态值。

5. NV Block Header

“如果启用了静态块 ID 机制，则 NV 块头部应首先包含在 NV 块中。”

下面是ETAS根据AutoSAR标准实现的MemStack的内存管理方式：

非易失性内存管理器（NvM）是一种基础软件（BSW）组件，其接口和行为由汽车开放系统架构（AUTOSAR）进行了标准化（在一份名为 AUTOSAR_SWS_NVRAMManager.pdf 的文档中）。它将电子控制单元（ECU）的持久数据存储设施组织成一个个可单独管理的单元，这些单元被称为 “NvM 块”。NvM 组件独立管理这些块，而不考虑其实际存储位置（例如串行电可擦可编程只读存储器（EEPROM）或闪存设备中的 EEPROM 模拟），并提供读取、写入、恢复、使无效和擦除 NvM 块的服务。

除了与诸如 ECU 管理器（EcuM）、循环冗余校验（CrC）、诊断事件跟踪（Det）、诊断错误管理器（Dem）、运行时环境（Rte）和调度器管理器（SchM）等基础组件频繁交互外，NvM 组件主要与内存接口（MemIf）进行交互以完成其任务。根据配置不同，NvM 可能还会与基础软件管理器（BswM）进行交互。

NvM 提供了一些与 NvM 块相关的基本功能：

从持久存储中将一个块读取到永久或临时随机存取存储器（RAM）块中
将一个块从永久或临时 RAM 块写入持久存储中
执行多块读取操作，从永久存储中读取多个块
执行多块写入操作，将多个块写入