[AutoSar]BSW_Memory_Stack_002 NVM介绍

关键词

嵌入式、C语言、autosar、OS、BSW

平台说明

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背景

本文仅对NVM做了简单介绍，只需要知道NVM提供了哪些服务和读写流程。深入介绍看后面更新链接。
讲人话：存储栈就是在上电的时候拷贝数据到RAM 运行中进行修改，下电的时候保存或者立即保存到NV memory中。

一、NVM在架构中的位置

位于服务层。

二、NVM的主要功能概述

• block 管理类型(Native, Redundant, Dataset)。
• CRC handling (CRC16, CRC32，vector 不支持CRC8)。
• 优先级处理，包括立即(crash)数据写入。
• 工作队列。
• ROM默认值(ROM默认值块，Init回调)。
• 配置ID处理。
• RAM block 的校验和修改。
• 在启动的时候通过CRC重新校验RAM block。
• job完成回调通知。
• 启动的时候跳过block。
• 为SWC提供port。
• 为DCM提供并发访问NV。
• 为APP与NVM之间提供显示同步。
• 为BSWM提供交互接口。

三、NVRAM block 结构

见1.1结构.
澄清一个概念：NV = NVRAM ，平时我们说的NV block 其实指的是NVRAM Block。写入到flash 的是 NV block。存储默认值的是ROM BLOCK。拷贝填充的目标是RAM BLOCK.存储状态信息和附加信息的是admin block。

四、function feature

4.1 startup

1.由于ECU启动时间的严格限制，NvM_Init请求不能包含已配置NVRAM块的初始化。
2.ECU启动时应调用NvM_ReadAll。
3.为例让DEM等依赖模块尽早使用NV，应当将相关block ID 设置较高优先级（0-255，值越小优先级越高）。

4.2 shutdown

1.下电的时候应该由ECUM 调用NvM_WriteAll。

4.3 Error recovery

见2.3 错误恢复机制.

4.4 Termination of a single block request

可以在下图中配置终止该block 请求时候的函数通知。

4.5 Termination of a multiblock request

可以在下图中配置终止该block 请求时候的函数通知。

4.6 Permanent and non-permanent RAM Blocks

Permanent RAM block:只能由一个APP 访问，RAM block 的地址是固定的并且存储在NVM 配置中。讲人话，就是在cfg中配置了RAM名字的就是永久block。
non-permanent RAM Blocks：由多个APP 访问，RAM block 的地址不是固定的并且没有存储在NVM配置中，必须提供一个指针来读写这个RAM Block。

4.7 Data Integrity

NvM提供了多种策略来确保配置块的数据完整性，即，它可以检查从nv内存中读取的块数据是否与先前写入的数据相对应。autosar 提供了CRC MAC 来抱枕数据完整性。
CRC：对于每个块可以配置一个可选的CRC校验和。这个校验和可以是CRC16或CRC32。校验和将被附加到用户数据中;在NV存储器中，它们将连续地存储在单个NV块中。当从rom中读取到CRC值与RAM中计算出的CRC不一致的时候，将触发recovery机制。
MAC：对于每个块可以配置一个可选的MAC。由于NvM不实现任何MAC功能，因此使用CSM模块来生成和验证MAC。生成的MAC将被附加到用户数据中，并且两者都存储在nv内存中的单个块中。

4.8 Prioritized or non-prioritized Queuing of asynchronous Requests

读写服务都是异步服务，是由NvM_MainFunction()来实现，这样可以减少服务的持续时间和运行时间，但是这样就造成了想要写的时候不能立即写入，而是队列写入，需要排队。如果配置了NvMJobPrioritization，并且
配置优先级为高（0-255，值越小优先级越高），则能实现立即写入。后续单独讲job 队列和优先级关系。

4.9 Write Protection

4.9.1 Modifiable write protection

NVM支持对任意NV块进行写保护。API服务NvM_SetBlockProtection()用于保护和取消保护NV块。可设置初始写保护(复位后)。它将在NvM_ReadAll()期间设置。

4.9.2 Write once protection

有些数据只能存储一次，禁止覆盖。为了实现这一点，NvM为每个NvM block提供一次写入配置参数。实际的保护对用户来说是不可见的，它不能被查询，但是NvM将拒绝所有写/擦除请求，并使对这样一个块的请求无效。

4.10 Erase and Invalidate

NvM_EraseNvBlock()和NvM_InvalidateNvBlock() 两个服务指定用于使NV块不可读:。NvM_InvalidateNvBlock比NvM_EraseNvBlock要快得多，因为只有状态信息会失效.

4.11 Init Block Callbacks

初始化的时候通过回调函数提供默认值。注意：在NvM_ReadAll()期间，如果块配置为启用NvMUseServicePorts，则不会调用初始化回调。这样做是因为在NvM_ReadAll()期间RTE尚未初始化，并且回调调用可能导致DET错误。对于所有禁用NvMUseServicePorts的块，回调将在NvM_ReadAll()期间无限制地调用。

4.12 Protect and validate NV data

在某些情况下，用户可能希望在将数据写入NV RAM之前或从NV RAM读取数据之后转换数据:例如，用户可能希望实现自己的CRC或MAC，加密或解密和验证数据或实现旧数据检测.
转换只能成对配置:要么两个回调都配置，要么两个都不配置。

4.13 显示同步和隐式同步

见.[AutoSar]BSW_Memory_Stack_003 NVM与APP的显式和隐式同步

4.14 CRC Compare Mechanism

在数据写入NV前计算当前要写入的CRC与NV中已经存在的CRC是否相同，如果相同则跳过不写入。缺点在于有的数据就上数据不相同，但是计算出来的CRC也是一样的，导致本应写入新的数据却没有写入，不建议使用该功能。
开启配置为：

4.15 Check loss of redundancy

配置选项NvMCheckLossOfRedundancy可以在每个块的基础上为所有配置了数据完整性机制的冗余块启用。如果将此特性用于块，则在读取请求时将检查块的两个数据实例的一致性。

五、同步 API 和异步 API

同步API 如下：

NvM_Init()
NvM_SetDataIndex()
NvM_GetDataIndex()
NvM_SetBlockProtection()
NvM_SetBlockLockStatus()
NvM_SetRamBlockStatus() (for not CRC protected blocks)
NvM_GetErrorStatus()
NvM_GetVersionInfo()
NvM_CancelJobs()
NvM_CancelWriteAll()
NvM_KillWriteAll()
NvM_KillReadAll()

异步API 如下：

NvM_ReadBlock()
NvM_WriteBlock()
NvM_RestoreBlockDefaults()
NvM_EraseNvBlock()
NvM_InvalidateNvBlock()
NvM_SetRamBlockStatus() (for CRC protected blocks)
NvM_ReadAll()
NvM_WriteAll()
NvM_RepairRedundantBlocks()

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