AUTOSAR面试题集锦（1）基础知识

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分类专栏： AUTOSAR 文章标签： AUTOSAR

于 2025-02-08 23:31:17 首次发布

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最基础概念

什么是AUTOSAR？AUTOSAR到底做了什么？

AUTOSAR，即汽车开放系统架构，是一套专门用于汽车的开放性的框架和行业标准，旨在标准化汽车开发的流程。

AUTOSAR 通过标准化软件接口、交换格式和方法论等内容，主要实现以下几个目标：

1. 使软件和硬件彼此独立，让应用层开发人员不需要过多的关注硬件；

2. 制定软件接口规范，使得软件不会高度依赖硬件平台，提高代码的复用性；

3. 通过标准化的开发流程和方法，降低汽车软件开发的重复性工作，提高工作效率和软件质量。

通过上述几个目标，AUTOSAR 可以实现大幅缩短开发时间和成本。

AUTOSAR的结构是什么样的？分为哪几层？

AUTOSAR 架构可以先被抽象成三个层次：应用层，RTE层和 BSW层，这三层组成软件，架在微控制器上。

应用层：包含所有汽车电子系统的应用软件，封装了相关的控制算法，并由RTE事件触发。

RTE层：作为应用层与基础软件层交互的桥梁，封装了基础软件层的通信和服务，为应用层软件提供了标准化的基础软件和通信接口，实现了软硬件的分离。

BSW层：通过软件实现对硬件的控制，并提供一系列接口供商城调用。

其中BSW层可以再被细分为服务层、ECU抽象层、微控制器抽象层（MCAL）和复杂驱动（CDD）。

服务层：提供汽车嵌入式系统软件常用的一些服务，包括网络通信管理、存储管理、ECU模式管理和操作系统等服务。

ECU抽象层：将ECU结构进行抽象，为ECU提供外围设备驱动的程序。

微控制器抽象层：与硬件相连接，映射出硬件的功能和接口，避免上层软件直接对微控制器的寄存器进行操作。

复杂驱动：有些比较复杂或对实时性要求比较高的设备或外设，AUTOSAR 并没有做出规范，这部分内容就是复杂驱动。

MCAL开发

什么是MCAL？

MCAL将底层硬件驱动抽象出来，对外设模块进行规范，基于Autosar规范进行驱动配置，提高了系统的可移植性、模块化和可重用性。
硬件抽象：
MCAL通过为硬件提供一个抽象层，使得上层的应用程序和操作系统无需直接与硬件交互，使得应用软件可以在不同的硬件平台之间更容易地迁移，无需对应用层进行大量修改。
硬件接口模块：
MCAL提供了一系列的驱动程序和服务模块，这些模块负责直接控制微控制器硬件，如GPIO（通用输入输出）、ADC（模数转换器）、PWM（脉冲宽度调制）、通信接口（如CAN、SPI、I2C）等。它通过标准化的接口使上层软件模块可以通过统一的API访问硬件资源。
硬件独立性：
通过MCAL，AUTOSAR系统能够提供硬件独立性，即上层应用程序和操作系统可以不依赖具体的硬件平台。这使得系统能够在不同的硬件平台上运行，降低了对特定硬件的依赖，提高了系统的可移植性。
驱动程序的实现：
MCAL包含了针对具体硬件的驱动程序，这些驱动程序负责与底层硬件进行交互，如配置硬件寄存器、处理中断、管理外设等。它们封装了硬件细节，提供了统一的接口供上层软件调用。

使用过EB吗？怎样使用EB配置MCAL工程？

1. 首先进入EB安装目录：EB\tresos\autosar下，根据使用的autosar规范的版本进入对应的文件夹下，将里面的arxml文件拆分，生成xdm文件。

2. 在EB安装目录下新建links文件夹，在里面添加 .link文件，内容为plugin路径，并将xdm文件放到该路径的config目录下。

3. 在EB配置完成后，选择生成，则会通过plugin找到对应模块的代码生成器，以代码生成器和配置为基础生成代码。

autosar4.3.1和4.4.0有什么区别？

主要区别在于4.4.0增加了对多核的规范内容。

什么是复杂驱动？

对于autosar没有做出规范的外设比如usart，芯片想要支持这个功能除了芯片有这个资源，就需要自行配置，这些需要自行配置的驱动模块叫做CDD，即复杂驱动。
所有autosar没有做具体配置的驱动全部都归类在这个模块下。
CDD模块基于需要基于autosar的共通部分规范（比如接口规范）来封装，可以调用mcal接口来实现其他的驱动功能，或者是单独的外设模块。
复杂驱动的代码只需要考虑autosar的标准规范（包含编码规范和基本要求），比如不能用标准库函数，根据autosar规范来定义宏来声明定义函数。
此外，对外暴露的接口要做参数检查。

为什么使用多核？AUTOSAR提供了几种多核方案？具体是什么？

有时候单核不能满足需求，所以会采用多核，不同的核实现不同的功能。具体怎么实现会通过软件来决定。如果不做约束，那么出现问题的时候就无法排查。此外，当大量资源都部署在一个核上，等待这一个核的资源，会导致效率低。
AUTOSAR 4.4 新增了对多核做了限制和需求。
AUTOSAR 对多核提供了四种方案：
Type 1
将一个外设的所有物理资源全部分配到一个核上。
Type 2
将不同的物理资源分配给不同的核。
比如eth有两路，分别分配给两个核，每个核只能访问自己的物理资源，不能访问另一路的。
核在调用外部接口时，会通过map表来检查该核控制的物理资源，与其做匹配。如果匹配，就能正常调用；不匹配则返回 error 。
Type 3
在 Type 2 的基础上，实现跨核调用。
需要解耦，比如两个核同时访问一个资源，以及两个核同时出发同一个资源相关的中断。
如果要实现就需要采用软件锁或硬件锁。硬件锁更高效，但会占用硬件资源。如果采用硬件锁，单mcal就会耗费大量硬件资源，但mcal正常在项目里占用资源是最少的，所以没有可实施性。
Type 4
所有资源都部署到一个核上，其他核只能间接访问。其他核想访问资源需要部署核提供核间通信机制，比如共享内存和向量。
共享内存，就是部署核提供的可供其他核调用的接口，其他核通过这个接口来间接控制该模块。
该方案需要MCAL层实现完整的核间通信机制，但一般这种机制都在rte层实现，而且 AUTOSAR 也没有对该方案的使用建议。