GEMINI COM組件的構(gòu)成與工作方式

前言：車載軟件方案商藍馬艙行智能科技（上海）有限公司（以下簡稱：Landmark）和車載操作系統(tǒng)廠商睿賽德科技（以下簡稱：RT-Thread）以及西班牙eProsima聯(lián)合打造出的助力整車SOA功能量產(chǎn)落地的軟件平臺Gemini-OS，在【整車SOA突破性技術(shù)-區(qū)域控制器在聚焦】以及【整車SOA技術(shù)升級：將Micro-ROS運用于區(qū)域控制器】兩篇文章中詳細介紹了區(qū)域控制器作為連接大量傳感器/執(zhí)行器與車載中央電腦的ECU，將Micro_ROS運用于其中，來實現(xiàn)AUTOSAR和RT-Thread同時部署在高性能多核MCU上。該平臺采用雙OS高效通信，得益于專用的IPC通信組件：GEMINI COM，該組件進行全雙工高速通信，本文中我們將詳細講解到GEMINI COM組件的構(gòu)成與其工作方式。

GEMINI COM是負責承載包括但不限于進程/線程間、CPU核間、跨系統(tǒng)間調(diào)用、數(shù)據(jù)通信的組件，在底層傳輸協(xié)議的支撐下，實現(xiàn)了頻道隔離、一對一、一對多、多對一、多對多等通信模式，通過IPC_Channel組件實現(xiàn)通信，詳情見下圖：

GEMINI COM共分為五層：通信層由其它協(xié)議棧提供（如TCP/MQ/RPMSG等），負責支撐數(shù)據(jù)的可靠收發(fā)；包層負責打包數(shù)據(jù)，以固定單位打包，并可以支持拼接；幀層負責數(shù)據(jù)分片和ACK校驗、重發(fā)機制；消息層負責序列化/反序列化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)傳輸；調(diào)用層負責抽象出函數(shù)調(diào)用的概念，用于多模組間的功能互相調(diào)用。如下圖是其各個子模塊框架圖：

其中調(diào)用層、幀協(xié)議層、包協(xié)議層的設(shè)計使得發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的維度更多，自定義處理邏輯的空間更大；通信層的設(shè)計使得GMINI COM組件與底層I/O模塊分離，可在任意數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議棧上搭建通信。

通信層中，協(xié)議棧提供了TCP/MQ/RPMSG等，其中以RT_-Thread提供的RPMSG LITE為主要處理方式，詳情見下圖：

RPMSG相關(guān)處理工作是雙OS跨核通信的底層數(shù)據(jù)處理的重要環(huán)節(jié)部分，展現(xiàn)了新型的通信方式，且實現(xiàn)了以往不曾有過的功能，具體流程如下圖：

GEMINI COM集成了本地通信interface，對外包含三種接口：數(shù)據(jù)接口、調(diào)用接口、信號接口，其中主要的SOA接口均提供于調(diào)用層：代理接口（Proxy）為調(diào)用方函數(shù)，接口樁（Stub）為被調(diào)方函數(shù)，兩類函數(shù)可由IF_RegProxy和IF_RegStub接口靈活配置，該設(shè)計的亮點使得GEMINI COM組件的使用者能夠更靈活的配置需要掛載的調(diào)用，同時使其它應(yīng)用程序開發(fā)者能無感知的調(diào)用跨核、跨系統(tǒng)、跨網(wǎng)絡(luò)的對端接口。

以其中燈光開關(guān)模塊舉例，Landmark方提供AutoSAR側(cè)的GEMINI COM端的控制燈光函數(shù)，并注冊Stub樁函數(shù)，RT-Thread方提供聲明Proxy函數(shù)，同時注冊Proxy函數(shù)，將調(diào)用接口函數(shù)提供出來給HMI調(diào)用，控制燈光狀態(tài)，并將狀態(tài)返回。該內(nèi)存管理器獨立于操作系統(tǒng)平臺外的內(nèi)存管理方式，對POSIX與非POSIX標準的操作系統(tǒng)均有良好的支撐。