在AUTOSAR Adaptive Platform (AP) 的 State Management 规范中，这些概念用于描述应用的运行状态、组件管理及其在不同状态下的行为和相互关系。下面是这些关键概念的具体说明以及它们如何协作的一个示例。
1. 关键概念
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Function Group (功能组)：一个 Function Group 是一组功能上相关的应用或服务组件，可以按需进行启用或禁用。功能组用于划分应用功能的不同区域，例如安全功能组或驾驶功能组。
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Function Group State (功能组状态)：定义了 Function Group 的不同状态。例如，一个驾驶辅助系统的功能组状态可能包含
Init（初始化）、Run（运行）和Stop（停止）。 -
Executable (可执行文件)：Executable 是一个应用程序或服务的二进制实体。它通常代表一个具体的可运行单元，例如独立的 Adaptive AUTOSAR 应用程序。
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Modelled Process (建模进程)：Modelled Process 是 Adaptive AUTOSAR 系统中描述执行上下文的抽象进程。它与实际的系统进程或线程对应，控制进程的生命周期。
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Machine (机器)：在 State Management 中，Machine 表示实际的硬件计算单元或虚拟机，包含不同的 Function Groups 和其管理的 Executables。
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State Management (状态管理)：用于管理系统状态和功能组的状态，确保不同应用和组件在适当的状态下运行，并协同执行任务。
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Execution Management (执行管理)：Execution Management 负责对 Executable 和 Modelled Process 的启动、暂停、恢复等操作，确保在不同 Function Group 状态下，相关应用可以正确地执行或停止。
2. 实际案例：汽车驾驶辅助系统
假设我们在一个 Adaptive AUTOSAR 系统中实现了一个驾驶辅助功能。该功能包含以下几个关键模块：
- Driving Assistance Function Group (驾驶辅助功能组)：包含驾驶辅助的所有组件，例如
LaneKeepingAssist和AdaptiveCruiseControl。 - Function Group State：驾驶辅助功能组有三个状态：
Init（初始化）、Run（运行）和Stop（停止）。 - Executables：每个模块（例如
LaneKeepingAssist和AdaptiveCruiseControl）都作为一个独立的可执行文件，分别控制不同的驾驶辅助功能。 - Modelled Processes：
LaneKeepingAssist和AdaptiveCruiseControl的执行各自作为 Modelled Process 进行管理。 - Machine：表示实际的 ECU（Electronic Control Unit），负责处理所有驾驶辅助功能。
- State Management：用于管理驾驶辅助功能组的状态转换，比如从
Init切换到Run，然后当汽车停车时进入Stop。 - Execution Management：负责在特定的状态（例如
Run状态）下启动 Lane Keeping Assist 和 Adaptive Cruise Control 的 Executables，并在状态改变时暂停或停止它们。
3. 代码示例
通过 C++ 代码示例展示上述概念如何应用到驾驶辅助系统中。假设我们在一个 Driving Assistance Function Group 中管理两个功能模块：LaneKeepingAssist 和 AdaptiveCruiseControl。
#include <iostream>
#include <string>
enum class FunctionGroupState {
Init,
Run,
Stop
};
class Executable {
public:
Executable(const std::string& name) : name(name) {}
virtual void start() = 0;
virtual void stop() = 0;
protected:
std::string name;
};
class LaneKeepingAssist : public Executable {
public:
LaneKeepingAssist() : Executable("LaneKeepingAssist") {}
void start() override {
std::cout << "Starting Lane Keeping Assist." << std::endl;
}
void stop() override {
std::cout << "Stopping Lane Keeping Assist." << std::endl;
}
};
class AdaptiveCruiseControl : public Executable {
public:
AdaptiveCruiseControl() : Executable("AdaptiveCruiseControl") {}
void start() override {
std::cout << "Starting Adaptive Cruise Control." << std::endl;
}
void stop() override {
std::cout << "Stopping Adaptive Cruise Control." << std::endl;
}
};
class StateManagement {
public:
void transitionState(FunctionGroupState newState) {
if (newState == FunctionGroupState::Run) {
std::cout << "Transitioning to Run state." << std::endl;
laneKeepingAssist.start();
adaptiveCruiseControl.start();
} else if (newState == FunctionGroupState::Stop) {
std::cout << "Transitioning to Stop state." << std::endl;
laneKeepingAssist.stop();
adaptiveCruiseControl.stop();
}
}
private:
LaneKeepingAssist laneKeepingAssist;
AdaptiveCruiseControl adaptiveCruiseControl;
};
int main() {
StateManagement stateManager;
// 初始化状态
stateManager.transitionState(FunctionGroupState::Init);
// 启动驾驶辅助系统
stateManager.transitionState(FunctionGroupState::Run);
// 停止驾驶辅助系统
stateManager.transitionState(FunctionGroupState::Stop);
return 0;
}
4. 代码说明
FunctionGroupState：定义了 Function Group 的状态，包括Init、Run和Stop。Executable：表示一个抽象的可执行文件，包含start()和stop()方法。LaneKeepingAssist和AdaptiveCruiseControl：继承自Executable，分别实现了 Lane Keeping Assist 和 Adaptive Cruise Control 模块的启动和停止功能。StateManagement：State Management 类管理 Function Group 的状态转换。当状态切换到Run时，LaneKeepingAssist和AdaptiveCruiseControl都会启动；而当状态切换到Stop时，两个模块会停止。main：在主函数中模拟了驾驶辅助系统的状态切换过程，从初始化状态 (Init) 到运行状态 (Run)，最后切换到停止状态 (Stop)。
5. 总结
此示例展示了 AUTOSAR AP 中 State Management 规范的功能组和状态如何帮助协调多个可执行模块的启动和停止。借助 Execution Management 和 State Management，系统能够根据不同的状态（例如行驶或停止）来合理地管理各个功能模块的生命周期，从而确保系统资源的有效利用和应用的一致性。
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