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autosar 基礎軟件現狀

科技 更新时间:2024-08-05 07:17:48

一、AUTOSAR簡介

先簡單介紹下AUTOSAR,不論從這個組織架構上,還是涵蓋範圍上,以及标準實施上。其實AUTOSAR都是一個集大成者,九個核心會員基本上就不變了。他們一直在左右這個AUTOSAR的發展方向。

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那其他的會員,也分不同層級,就看這個圖上有很多圈兒,有第一層第二層,不同層級都有不同的權限,所以很多公司都想進這個圈。

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AUTOSAR發展一直沒有停止,基本上每年都會出新版本,從原來的1.0不成熟,到後面的3.0到4.0系列,現在的話已經到這個名字已經不那麼叫了,不叫5.0了,叫R20,R21,這個名字就比較時尚了。在官網這些個版本都可以找到,有感興趣的話可以去下載,比較一下有什麼區别。你可以看一下主要的你想關注的部分。

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不管怎麼變,其實AUTOSAR它的核心思想并沒有變,還是三條,第一個就是統一标準,提供一個開放的,一個通的标準文檔,大家都可以看,免費的。第二個,就是實現可以分散,它有比較高的層次化和模塊化,在結構上和硬件解耦,然後軟件,上下層解耦。

經常看到一個口号,就是說AUTOSAR他是以什麼方式來實現?标準合作實現來競争,标準共享,大家憑本事自己去實現,最後來去互相競争,這個基本上已經達成了共識。

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從上圖看比較明顯,左邊的話基本上就是由工具來實現,然後通過配置,還有一些個定義。最後生成代碼到右邊,是工程師比較較熟的過程了,就是做軟件開發的一個基本的過程。

比如說寫個自動代碼,編譯鍊接,然後後面做處理等等,當然這個反複疊代是是不可避免的,一定要反複疊代,因為很多需求也在變,包括OEM的需求在變,需求一直在變,基本上我們也都司空見慣了(這點是很正常的)。所以看起來是一個比較容易的事情,這種東西其實反複疊代可能好多遍,最後你才生成一個雙方都滿意的版本。

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另外一個AUTOSAR的優點就是文檔多,一般做别的開發,就感覺文檔比較少,可參考的文檔比較少,但是AUTOSAR不一樣,它文檔就很多,規範的話200多個,需求2600多個.按每頁A4紙來算的話,大概有兩萬多頁。高度的話差不多就是兩米。他從軟件架構、軟件需求到軟件詳細設計,到設計用例。

二、AUTOSAR的三個主要優點

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第一個就是很明顯能縮短這個開發時間,如果你不使用AUTOSAR,要開發一個比較複雜系統,你基本上兩到三年是要的。用了AUTOSAR的話,最慢半年搞定了,如果快的話可能更短,如果成熟的話。對單個模塊開發的話更快,因為AUTOSAR已經幫你做好了,你隻需要配一下可能一兩周就搞定。

第二個:AUTOSAR他把你的文檔架構都已經做好了。剩下後面的工作可能就是配一下,然後整合一下,因為AUTOSAR幫你把文檔架構都已經做好了,所以架構師的角色也不需要了,基本上就不用配這個架構師了,開發人員的話,3分之2的人都可以裁掉了,所以看起來維持的幾十個人團隊,目前看來好像還挺大的,其實相比以前這種開發的話,人數已經少太多了。

第三個就是測試要求降低了,因為代碼已經是由工具廠幫你做了,單元測試你可以就不用去做了,你如果需要的話,這些個認證,可以去跟供應商去要。

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關于AUTOSAR的未來,圖上的A點和B點就不用多說了,基于汽車的智能化發展越來越多,需求也越來越多,功能安全和信息安全也一定會涉及到。AUTOSAR持續更新,那麼供應商也一定會提供這些模塊。

主要是C點AUTOSAR是高度依賴于工具的,所以後面做的越來越智能,有些工具已經做的就很傻瓜,你默認配置可能就解決了80%的工作,剩下的20%出問題,可能有自動修複就幫你搞定了。

三、AUTOSAR的弊端

第一個弊端就是貴。這個買過的人都知道它很貴,就是基本上幾百萬,可能還還收費形式不一樣,對針對不同的控制器,針對于不同的芯片項目都不一樣。這個很貴。一般小廠的話,好像買這個可能要掂量掂量,因為什麼都沒産出的話,幾百萬就花掉了。另外一個,對于不滿足需求部分,如果你想去讓工具廠商去改,那這個費用也非常高的,而且時間很長。這是它的第一個弊端。

對于控制器來說AUTOSAR有這幾個缺點

1. 代碼量龐大

他代碼量特别大。因為它很多這種配置項,除了那些個可以預編譯的以外,還會有很多也沒有細看過,當然裡面很多東西也不知道做什麼,反正一個文件一個功能的話,它總是搞得比較複雜,當然從安全的角度是有他的道理的。和一個以前同樣功能的控制器相比,代碼相當于四到六倍,這個很常見,所以對于flash要求很耗資源。在選的時候,如果你想用AUTOSAR的話,你你可能真的要考慮考慮你的flash要選多大,加上現在的話,因為還有很多雙備份刷新,你這個容量肯定翻倍了。

2. 選項衆多

因為想把這個工具,這個模塊做的盡量覆蓋所有功能。那麼他一定有很多選項,那麼你這個項目還要,那個項目不要,那麼這些怎麼辦?你隻能通過這種選項來配,所以這些選項特别多。而且有的選項互相牽連,你配錯一個别的還配不下去?雖然有些很多東西可以默認,但是依然有很多是讓你去自己去控制它的。

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3. 邏輯比較複雜

因為它裡面大量的結構體,套結構體,結構體指針,指針又指向結構體,這個特别多,平時如果隻是編譯一下Demo雖然可能你用不到。但是量産的話肯定會有問題,有問題要排查,一旦排查起來,對于底層的話就是比較災難了,就是你要看代碼,這個時候因為代碼不是自己寫的,你就很難去很精确的定位到這個問題,可能配置開始檢查,用調制器來來回回調試,所以對于問題的鎖定就比較困難。

四、AUTOSAR的普及對行業的從業者帶來了哪些影響?

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因為我做這塊兒比較久了,所以也接觸了很多底層軟件工程師,很多人反映說現在這個底層開發已經不像以前了,大部分從一個公司軟件工程師,成為了一個工具人,隻要你去點點鼠标,用工具去配就可以了。所以導緻工程師的成就感不高。

另外一個,MCAL也不用寫了。硬件驅動基本上MCAL靠本搞定,那麼你不需要再去一行行讀這個代碼,讀這個文檔datasheet。大部分工作其實都可以通過這個配置來配出來,基本上他那個MCAL做的都比較智能,所以你配一下,可能下面一堆的這種寫寄存器的工作就全部幫你搞定。

那因為第一個第二個,那麼第三個特殊需求的開發能力變弱,AUTOSAR讓基礎軟件開發變得高度統一,對工程師的能力要求越來越低,最終讓整個行業從0到1的開發能力變低。因為整個AUTOSAR是對這個基礎軟件負責的,所以看右邊這個圖的話,AUTOSAR其實是整個在金字塔是偏底下的,也就是說最接近于硬件的,相當于。傳統計算機裡面的系統軟件。

還有這個結構,其實越到下面越需要穩定,這樣的話,才能保證上面的穩定,本上面的工作本來就不那麼穩定,比如做些刷新,通過FOTA,SOTA更新上面的,那這個時候如果底層不穩定的話,整個系統就不會穩定,你這個控制器做出來肯定要出問題的。最終誰來買單?肯定是用戶了,終端用戶來買單,所以我覺得這個是個比較大的影響,就是不再有去深究這個技術的人員,而隻去圖産品開發快。

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總結下來的話,有這麼兩點,第一個就是,個人得不到成長。在軟件公司的話就淪為工具。甚至也不需要一些編程經驗,所以成就感不足,那麼很多人的話就就轉型了,就不做這個了,去做比較熱門的行業,比如說自動駕駛,或者說你想做一些算法。

第二個是AUTOSAR标準和實現基本上都在國外,主要是歐洲幾個大公司,這基本上幾個大公司都知道,國内也遇到這個問題,國内有幾家的話也在做這個AUTOSAR開發,但是相比國外的話還有點差距,因為畢竟國外人比較多,一般做一個項目上千人做很久,國内的話。我還沒有見到上千開發AUTOSAR的,可能搞個大幾十人,就不錯了。而且AUTOSAR要求比較高,看起來他好像就一個模塊一個模塊獨立,其實并不是。就好像你去組織上千去去蓋樓一樣。你沒有這方面建築基礎的話,你可能蓋的都是平房,你想蓋個摩天大廈的話,你得有很好的架構設計師,這塊也是國内比較缺失的。沒有之前那些積累的話,慢慢的話可能對國内的汽車基礎軟件是個影響。可能存在這種什麼卡脖子的情況。大家現在被芯片搞得都比較擔心了。雖然現在看起來好像這個問題沒那麼突出,但是我猜想可能這個問題早晚會凸顯出來。除非像華為一樣,他能夠組織大量人力,有那麼多有豐富的公司來做AUTOSAR。

針對以上弊端對工程師有哪些要求?避免成為工具人呢?

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第一個,我們首先得承認AUTOSAR确實是個好東西,因為它的整個思想體系,還有一些文檔都非常成熟,它是集世界上各大主機的思想于一體,很多需求都是他們提出來的,所以要做的話,其實還是要好好學習一下AUTOSAR。

尤其你如果想從事哪一部分的話,你要把這塊讀深入。真的讀懂,而不是把那個文檔去讀一讀,可能你真的要讀需求,讀文檔。再讀某家公司的代碼,最後再反向思考去想一想,如果讓你來寫,如何寫這個代碼。這樣長期積累下來,你才能不至于落後,你還是一個工程師。

第二個,AUTOSAR的需求,特别清晰。雖然很多描述的語言不多,每一個方格兒,那麼裡邊還是比較清晰的,而且每個需求都有實現和詳細設計對應。

第三個就是一個方法論的事情。AUTOSAR不僅是AUTOSAR的軟件開發這麼做。它裡面更多地體現了一些似于哲學思想在裡面。所以你把這些個慢慢積累起來的話,你也會樹立一個正确的開發方法論,這對于你以後開發新的東西就有很好的指導作用,你也就知道應該怎麼正向開發,應該先做什麼,後做什麼,給别人提供什麼文檔。

第四個接口比較明确。比如說每個接口定義很清楚,輸出還有包含關系很明确,他每一個模塊都有相互包含的文件,頭文件包含關系非常清晰,之前是沒有人整理的,而且這麼大規模整理是沒有的。所以最簡單做法就是頭文件全包含,看起來也編譯肯定沒問題,但是終不是規範的做法。

如果堅持想要做軟件工程師的話,我覺得這六點還是要堅持下來:

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第一個:一定要有團隊合作精神,交流分享,我覺得這個很重要,這個看起來和軟件并沒有關系,但是它是指導整個軟件的一個大方向。因為有有些公司的這塊文化,可能就不怎麼交流。自己做一塊兒,那麼反正别人也不知道,我也隻會這一塊兒的話,比如說有什麼事情耽擱,那你隻能自己上,因為你的東西在你自己電腦上,那你不加班别人也沒法替你加班。那還有的,就是在部門之間也要合作,有的公司連硬件原圖都不給軟件工程師的話,其實原理圖的話是個很好的交互語言,這個語言不用,然後非要去寫那個上百頁的HSI軟件,這個文檔哪搞來搞去,搞來搞去,去耽誤時間,覺得又沒什麼用。所以團隊合作非常重要。

第二個是從一開始設計的時候,你要考慮這個軟件是可能工程化量産,是不是有變形項目,還有多少配置可以去選擇,這些個留出來,對以後升級做準備。不要一下子把這個接口定死,或者說就寫成一個比較死的常量放那裡。

第三個,既然是軟件公司,這裡提到軟件不提編程好像說不過去,那麼編程的話肯定要有,這就需要有長期的積累。

常用的話,現在其實底層主要是這個C語言,還有python,一些腳本語言,這些都會用到,這些個會很好的幫你去解決很多問題。做一些個小工具等等都不錯。要理解一個問題,用多角度去理解,你考慮比較全面一點。往往我們可能隻針對一個需求去做,還是從一個全面的,雖然作為基礎軟件底層工程師,還是要對整個硬件系統,整個物理世界。要比較清楚一點,這樣的話你才知道你這個開發初衷到底是怎麼做。

反正我看那個文檔,國内大部分寫的都覺得不太好。那你再看那個AUTOSAR文檔,他确實寫得很好,每一個都是很多頁,而且沒有什麼太多的廢話。所以當然這和國内環境有關系,因為很多公司是不留給文檔寫作時間的,其實文檔占了整個開發很大一部分工作量,一定要把這部分時間留出來。有意識的去創造這麼一個環境,可能就不是我們所能做到的,需要這個上面層面來支持這個事。

最後一個是測試,自己不做測試,扔給測試團隊,有些東西,自己還要測一測的,因為你做開發之後,你不測的話,你真的不知道正确與否。那隻有這種不斷的測試,你開發的,測試自己去做,相當于就有這麼一個PDCA的一個循環過程,不斷提高自我。

五、關于修改靜态代碼

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我們常說AUTOSAR,它分為靜态代碼和配置代碼,靜态代碼的話就不需要修改,這個其實不絕對。因為需求,如果他那些已經提到的需求,他肯定覆蓋到了,你認為他全覆蓋到了,但是。這個世界上往往有例外,終歸有需求它覆蓋不到,那這個怎麼辦?你如果去找原廠去修改,那個時間又長費用又貴,其實也沒幾句話。這時候,你就要做到敢于去修改代碼,敢于去看,當然你不要這種很盲目的,還要做到膽大心細,你要做好理解,做好文檔,做好測試,整個你能想到全部做完了,這些個也滿足你需求了,其實你可以改的。不要怕這種承擔責任。因為一旦改了,這些公司說你改代碼我就不管了。其實這個是不負責的。比如說有些個廠商要求CAN ID動态更改。這個沒法去配。你隻能自己去改。

還有大部分應該說現在的AUTOSAR底層,都沒有個标定功能,但是有的公司就要求,因為他改這個東西,可能就不用去修改代碼了,不用修改不用去編譯了,可能改幾個标定量就不用重新配了,那這個工作就是客戶需求,也不是過分的需求,說怎麼辦?那還需要改。

第三個企标,每家企标大同小異,但是差異化部分也需要自己修改等等,包括複雜驅動,所以說我覺得還是要去敢于去修改這段代碼。不要把AUTOSAR特别神秘化。

來源:汽車電子與軟件 侵删

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