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AUTOSAR Adaptive：清单驱动的生命周期 / 服务发现 / PHM / 更新

底层通常确实是 POSIX OS，**但应用生命周期、服务发现、更新、健康监控都不是由 ELF 与进程树决定的**： 
Executable
  ├─ Execution Manifest   → Modelled Process / 启动参数 / 优先级 / 资源组 / FG State 映射
  ├─ Service Instance Manifest → 服务部署 / SOME-IP 或 DDS 绑定 / 安全与 E2E / 实例映射
  └─ Machine Manifest     → 网络 / 服务发现 / Machine State / Function Groups / PHM / 平台配置

State Management → Execution Management → start/stop Processes
ara::com → service discovery / IPC
PHM → supervision → State Management
UCM → software cluster install / update / rollback

所以：

binary 明明装好了，进程却完全不存在
  → 先查当前 Machine State / Function Group State / Execution Manifest
  → 不要先判 crash 或 loader failure

这个进程按设计当前就不应该运行。 </CORE RULE>

版本提示：公开版本已推进到 R25-11，本节多数细节来自完整公开的 R24-11 规范；核心模型仍适用，具体条目要按目标版本做指纹。

一、Modelled Process ≠ OS 进程

  • 元模型里的 **Process（Modelled Process）**是 ARXML 模型元素："可执行文件在 Machine 上执行的一个被加载的实例"
  • 规范用不带前缀的 "process" 指 POSIX 意义上的运行中进程，以此区分两者
  • 运行期：EM 为每个 modelled Process 建立一个 OS 进程；之后 EM 只在状态管理与确定性执行方面与之相关
  • 变体：上报型（经 ExecutionClient 上报执行状态）、不上报型（可用于非 AP 适配的二进制）、自终止型（自己退出或被 EM 以信号终止）
  • identity = Executable + Modelled Process 实例 + Function Group State，而不是 ELF 哈希

二、同一个 ELF 可以有多个不同行为的进程

规范明确允许一个 Executable 二进制的每个启动实例分别配置，且不同 Machine State / FG State 可以采用不同配置集。所以：

foo
├─ Process A  优先级 20
├─ Process B  优先级 40
└─ Process C  不同 args / resource group

可以都是同一 executable 的不同 Modelled Process。不要假设 1 executable = 1 process configuration。

三、生命周期调用者不在目标进程自身

进程"无故"被终止、另一批进程随即启动，正常路径可以是：

外部事件 → State Management → SetState(FunctionGroupState X)
        → Execution Management → terminate A/B → start C/D
  • FG State 本身定义了"哪些 Process 此时应该运行、哪些不应该"
  • 状态切换时 EM 先终止正在运行的进程，再按执行依赖顺序启动新状态下活动的进程，最后才向 SM 确认
  • 规范覆盖终止超时、启动超时、重启尝试等失败情形
  • 启动时 EM 由 OS 作为初始进程之一拉起（不一定是第一个进程），自行把 MachineFG 转到 Startup；此后不再自行发起状态切换——要由 SM 请求

动态分析要求：除了 fork/exec/exit 图，还必须建立 state transition graph。

四、服务发现：空结果与重复回调都可能正常

  • FindService() 明确允许返回空集合——当前没有匹配的 service instance 可用而已
  • StartFindService() 本身就是持续的异步可用性监控：
StartFindService() → callback([]) → 服务出现 → callback([service]) → 服务消失 → callback([])

第一次回调本来就允许是空的。所以"发现服务返回零"不能立即判网络故障 / 清单损坏 / provider 崩溃，必须观察 availability 生命周期。

  • 规范要求：每当匹配 service instance 的可用性变化时重新调用 handler，且实现负责串行化同一个 handler——因此同一个回调被调用多次不是重复注册 bug

五、handle 可以指向远端实例

拿到 service handle 却在本地找不到 provider 进程完全正常：

Proxy handle 存在 + 本机没有 provider executable
  → 不能判服务表被伪造
  → 应追：Service Instance Manifest → 网络绑定 → 实例映射 → 远端机器

六、ara::com ≠ 必然 SOME/IP

Adaptive service 可以部署到不同通信技术——公开模型中同时明确描述了 SOME/IP 与 DDS 的 service-instance deployment。

ara::com API → binding → 可能是 DDS，而不是 UDP/TCP SOME/IP

所以：搜不到 SOME/IP 流量时先查 Service Instance Manifest；分析器若写死"ara::com → SOME/IP"会直接产生事实性错误。

推论：跨 ECU 建图时把 logical service interface 与 technical binding/deployment 分开恢复——接口相同而底层协议不同可以正常。

七、PHM：没有 crash 不等于健康

  • PHM 以进程粒度监督（不同于 Classic 的 WdgM 任务级 + 硬件看门狗复位）
  • 基本单位是 Supervised Entity（SE）：可映射到一个进程或进程的一部分；应用经 ReportCheckpoint 上报进度
  • 三类监督：
监督 判据
Alive 周期内上报的检查点数量是否在期望范围内（过多/过少都算）
Deadline 起止检查点之间的执行时间是否落在配置区间
Logical 检查点上报顺序是否符合预定义监督图（与时间无关）
  • 状态：本地状态 OK / FAILED / EXPIRED（终态，不能回到 OK）；全局状态在聚合之外还含 STOPPED（超过容忍期后）
  • 监督模式定义为 <machine state, function group state>，由状态管理通知
  • 恢复动作（在清单里定义）：请求 SM 切 FG 状态、请求 EM 重启进程或进入不可恢复状态、请求看门狗驱动复位、上报诊断、转发给安全应用做复杂响应
  • PHM 自身不启停进程——由 EM 代为执行
  • PHM 还会监督 EM 守护进程的存活；其失败会升级为看门狗/机器复位（因为经 EM/SM 的常规恢复已不可靠）

所以：

process wasn't segfaulted  ≠  process was healthy
系统重启了但找不到 reboot 调用者  → 查 PHM 监督状态 / SM 反应 / 看门狗路径

八、UCM 与 Persistency：装上 ≠ 生效

  • UCM 把 transfer/install、verify、activate 分开；激活前检查 Software Cluster 依赖，EM 在 Verify 阶段发现执行依赖不满足时可通过 SM/UCM 导致 rollback
  • 所以"磁盘上有新包"不能推出"新版本已生效"；要分别确认：package received? installed? verified? activated? rollback?
  • Persistency 的更新策略（按元素/文件）：
策略 含义
keepExisting 保留既有数据，忽略清单初始值（用户数据）
overwrite 用清单值替换（强制配置同步）
delete 删除既有元素（用于废弃配置）
  • 清单约束：keepExisting/overwrite 要求存在初始值；delete 要求不存在
  • 版本处理：清单版本 > 存储版本 → 更新；相等 → 不操作；更低 → 回滚（存在有效备份时）
  • 部署期设置可以覆盖设计期设置：逆向量产系统时，目标部署产物优先于设计仓库里的默认配置

所以：更新后"新程序 + 旧数据"可能是 keepExisting，"数据突然消失"可能是 delete。这两种都不是更新失败。

决策树

Process 不存在
├─ 当前 Function Group State？
├─ 当前 Machine State？
├─ Execution Manifest 里的 StartupConfiguration？
└─ UCM 是否已 activate？

Service 找不到
├─ FindService 本来可以返回空？
├─ StartFindService 尚未出现 provider（availability 生命周期）？
├─ 是 remote service instance？
├─ 绑定是 SOME/IP 还是 DDS？
└─ Service Instance Manifest 怎么写的？

Process 无 crash 却重启/复位
├─ PHM Alive / Deadline / Logical 哪一类？
├─ SM 的状态迁移？
├─ PHM→看门狗复位路径？
└─ EM 自身是否被监督？

更新行为奇怪
├─ package 是 installed 还是 activated？
├─ 依赖 Verify 是否通过？
├─ 是否 rollback？
└─ Persistency 策略是 keep / overwrite / delete？

工具与验证

  • 清单三件套：Execution Manifest（Modelled Process、启动参数、资源组、FG State 映射）、Service Instance Manifest（部署、绑定、E2E/安全、实例映射）、Machine Manifest（网络、服务发现、Machine State、FG、PHM）
  • 状态：当前 Machine State 与 Function Group State；supervision mode = <machine state, function group state>
  • 健康：SE 的监督类型与本地/全局状态、恢复动作定义
  • 更新：UCM 的阶段状态、Persistency 策略与版本比较结果
  • 验证：能同时说清「当前状态是什么 + 清单规定哪些进程/服务应活动 + 该行为来自清单还是实现」

该平台的坑（汇总）

  • 把"bin 存在但进程不存在"当崩溃或加载失败：先看 Function Group/Machine State
  • 把 Modelled Process 与 OS 进程 1:1 比较：规范明确区分
  • 假设 1 个 executable 只有 1 种进程配置：可按状态给不同配置
  • 把生命周期当作目标进程自己的责任：真正的调用者是 SM→EM
  • 用 fork/exec/exit 图代替状态迁移图
  • 把"发现服务返回空"当故障：空结果是合法值，且首次回调可以为空
  • 把重复回调当重复注册：规范要求可用性变化时回调，且实现负责串行化
  • 在本地找不到 provider 就判伪造：handle 可指向远端实例
  • 写死 ara::com = SOME/IP：也可能是 DDS
  • 把没有 crash 当健康：Logical/Alive/Deadline 监督与崩溃是两回事
  • 只搜 reboot 调用者找复位原因：看门狗路径由 PHM 触发
  • 把"包已安装"当"新版本生效"：install/verify/activate 分开，还可能 rollback
  • 把更新后的数据保留或消失当更新失败：keepExisting / delete 都是策略
  • 拿设计期 ARXML 当量产行为的依据：部署期设置优先