[发明专利]一种基于有向图结构的单个电控单元的系统信息提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子软件开发技术，尤其是一种基于有向图结构的单个电控单元的系统信息提取方法。

背景技术

AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)是汽车电子开放系统架构，针对单个电控单元（Electronic Control Unit, 简称ECU）的系统信息抽取是AUTOSAR方法论中定义的重要环节(简称“ECU抽取”)，在完成针对电控单元配置工具的系统转换过程中发挥了重要作用。

ECU抽取工具的主要任务是从系统中抽取与特定EUC相关的信息。抽取的结果将被作为后续配置工具的基础。为了保证后续配置的专注性和可管理性不受整个系统复杂性的影响，ECU抽取应当只包含系统信息中的子集，即和目标ECU相关的部分。在竞争激烈的汽车电子领域，抽取结果中的多余信息会带来额外的开发成本甚至商业风险。AUTOSAR给出了超过100条递归定义的ECU抽取对象选择规则，用来帮助判断一个对象是否应当被包含进ECU抽取结果。例如， ECU抽取应当包含所有被已经包含的DataMapping元素引用的AbstractSignal元素。ECU抽取工具应当遵从所有的AUTOSAR抽取规则。

然而AUTOSAR并未对抽取实施过程做出规定和建议。由于抽取规则的递归定义，一般方法中对这些抽取规则进行逐一实现和优化将不可避免的多次遍历搜索整个系统，在很多抽取规则需要对模型进行深入分析和搜索的情况下，这种实现将带来巨大的时间-空间浪费。不仅如此，这种实现方法也将为工具开发人员带来巨大的负担，耗时易错，更可能因为AUTOSAR不同版本之间的差异带来错误。而由于AUTOSAR标准得到了业界的有力支持，各种软件产品的数量和规模都处在快速增长的阶段，工业界亟需一种精确易用的高性能ECU抽取框架。

综上，面对使用AUTOSAR方法开发汽车电子产品的特殊需求，针对以AUTOSAR和汽车电子领域的特点，需要一种正确高效地完成ECU抽取过程的方法。

发明内容

为了克服AUTOSAR标准中系统信息提取规则复杂繁多，传统方法效率低下的缺点，本发明提供了一种基于有向图结构的单个电控单元的系统信息提取方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案： 这种基于有向图结构的单个电控单元的系统信息提取方法，包括以下步骤： 

1）将一个AUTOSAR系统建模为有向图结构；

（1.1）提取AUTOSAR系统配置描述的标准XML文件，解析并生成以包含关系为有向边的树状结构，树结点为依据AUTOSAR UML profile规定所创建的内存对象，树结构与XML文件本身结构一致。

（1.2）解析XML文件中包含的各种引用关系，在已经创建的树结点之间创建新的有向边以代表引用关系。加入引用关系后，原树结构转化为有向图结构。

（1.3）分析引用关系，创建单独的内存映射结构来保存反向引用关系。

2）将AUTOSAR标准中的抽取规则归约为包含、引用和相关三种情况，并使用声明式的键-值对来分类定义。将归约后的抽取规则载入内存，从目标ECU开始依据抽取规则对整个系统的有向图结构进行深度优先遍历，标记出应当包含在ECU抽取结果中的对象。

3）遍历整个系统的有向图结构，将标记出的对象序列化为XML文件，作为最终的ECU抽取结果。

进一步，步骤1）中所新建的有向图结构中存在两种不同的边，分别对应于AUTOSAR对象中的包含和引用关系。图节点为不同类型的AUTOSAR对象，图节点和表示包含关系的边构成以AUTOSAR对象为根节点的树结构。

进一步，步骤（1.3）中创建单独的内存映射结构来保存反向引用关系的步骤包括：

（1.3.1）建立内存中AUTOSAR对象的空映射关系表，其中键和值均为AUTOSAR对象。该映射关系表可以用于快速获得引用当前对象的对象列表。

（1.3.2）从根节点开始遍历步骤（1.2）中建立的有向图结构中的的引用关系。对于每一个引用关系，将被引用对象作为键，将引用对象作为值，将该键值对存入步骤（1.3.1）中创建的映射关系表。