1 AutoSAR Memory Stack

1.1 内存栈结构

1.2 NV 数据的存储方式

1.3 NV数据的读写

2 NvM功能介绍

2.1 NvM与其他模块的关系

2.2 NvM数据操作block

2.2.1 NV Block

2.2.2 NV ROM

2.2.3 Administrative Block

2.3 NvM数据操作类型

2.3.1 周期写

2.3.2 下电写

2.3.3 立刻写

2.4 NvM数据操作同步机制

2.4.1 隐式同步

2.4.2 显式同步

AutoSAR的架构，大家已经很熟悉了，无非就是APPL/RTE/BSW/MCAL这几层。

从架构纵向来说，autoSAR对BSW的功能划分也十分清晰，主要有通信栈、内存栈、CDD、IO操作、系统服务、信息安全的相关协议栈。如下图

接下来，我们将对BSW中内存栈的管理模块（NvM）进行梳理。

1 AutoSAR Memory Stack

1.1 内存栈结构

在内存栈中包含服务层（NvM）、抽象层（MemIf、EA、EEP、Fee）、MCAL（Fls、SPI等）几个模块。

1.2 NV 数据的存储方式

AutoSAR中对NV数据的存储主要包括片内存储和外部存储两种方式。

片内存储：是用芯片内部的DFLASH进行数据存储；

外部存储：是通过外部EEPROM进行存储，一般调用SPI、IIC等方式外挂EEPROM芯片。

1.3 NV数据的读写

NvM：服务层）主要提供抽象数据存储（不是真实的写），在上电读取/下电存储数据，支持Immediately存储数据，将NV data在ROM和RAM之间建立关联；

MemIf：抽象层）实现存储数据Block在内部Flash或者外部EEP的分离操作；

FEE：实现对Flash的数据Block的抽象和动态数据的Layout；

Flash Driver：提供操作Flash的接口；

EA：定义外部EEPROM的存储抽象和数据的Layout；

EEP：提供外部EEPROM的操作接口和驱动。

2 NvM功能介绍

NvM模块负责管理非易失性存储，从非易失性内存中读写数据。在系统启动和关闭阶段，同步应用程序RAM区的数据。

2.1 NvM与其他模块的关系

提供了三种Block的管理类型（Native、Redundant、DataSet）
        支持16bit和32bit的CRC校验
        支持数据操作的优先级机制，支持Immediately写操作
        给APP提供服务接口，NV Data类型的数据接口在APP层可以直接操作
        NvM与APP的同步机制
        用于DCM诊断的数据操作
        支持操作数据读写操作的完成以及错误的回调通知
        可以配置的ID处理

2.2 NvM数据操作block

NvM中对数据的操作一般叫做Basic storage objects，是NvM中存储的最小单元，在NvM的概念中主要包括下面四种操作实体。

2.2.1 NV Block

一般包含了用户定义的数据，其中相关的header以及CRC作为可选项使用。NV RAM一般和NV Block对应，实现数据到NV Block的读写操作，在空间分配中可以不用考虑NV RAM的内存分配地址。NV RAM数据会被分配到一个SWC或者BSW模块。

2.2.2 NV ROM

数据存在DFlash或者外部的EEPROM中，在程序执行中数据不会改变，在空的或者破坏的ROM中为默认的数据。

2.2.3 Administrative Block

NV RAM中必须使用的，包含了DataSet类型的NvM数据管理相关的NV RAM Block的属性、状态以及错误信息，能管理NV Block的写保护，以及上次数据操作的错误以及状态信息。

2.3 NvM数据操作类型

三种类型，分别是Native NVRAM block、redundant NVRAM block、Dataset NVRAM block。

NvM在使用的时候需要BSW的NvM进行配置，对数据的操作中在APP可以使用两种类型的模式，可以定义一个应用层的Nv Component和内置的NvData Inteface实现，在Nv Component中会自动关联到底层的NvM中定义的Block，在APP也可以采用CS接口直接调用NvM的服务接口。对于数据的操作分为周期写、下电写、立刻写三种。

2.3.1 周期写

很少使用该功能，无论是EEPROM还是内部的Dflash都有一定的刷写次数的限制。在Nv Component中需要配置对应的周期触发函数；调用Rte_Write函数的时候会将数据存储的Flag设置为TRUE；周期到了触发NvM_WriteBlock操作，同时清除存储标志；在NvM_MainFunction进行后续的操作。

2.3.2 下电写

多数NVM相关的数据都是在下电的时候进行数据的存储，在BswM的Shutdown阶段调用WriteAll实现该功能。

在Nv Component中需要配置对应的ShutDown存储方式；调用NvM_SetRamBlockStatus通知Rte表示数据发生了变化在下电的时候要存储；调用Rte_Write的时候会将存储Flag设置，同时设置对应的Evet Flag为TRUE，此时激活对应的函数NvM_SetRamBlockStatus设置变化位，以便执行下电的时候存储；在BswM执行下电的时候，调用NvM_WriteAll进行所有数据的下电存储。

2.3.3 立刻写

对于一些重要的改变的数据，根据情况在数据发生重要变化的时候需要立马存储。在调用Rte_Write的时候，数据会存储到NV Block中，同时会把Direct Flag设置为TRUE，此时的触发Event Flag被设置为TRUE；此时由于Event的Flag被设置了，作为一个触发源会去激活相应的Task。

在Task中调用Nvm_WriteBlock的函数，将数据存储，此时会清除Direct Flag和Event Flag；NvM_WriteBlock的传递参数为NULL，一般需要一个永久的RAM（Global的变量.Mirror）；在NvM的MainFunction查看Mirror的状态；NvMWriteRamBlockToNvM调用将数据放到NvM中，调用EA或者FEE的接口函数，存储到EEPROM或者FLASH中。

2.4 NvM数据操作同步机制

2.4.1 隐式同步

隐式同步中APP中直接调用NvM的接口对数据进行操作，此种方式不推荐使用共享的RAM Block操作，在NVM中确保RAM Block数据的一致性（主要同步CRC机制实现）。

2.4.2 显式同步

显式同步NVM定义了一个RAM Mirror用于和APP进行数据交换，APP调用NvM_WriteBlock的时候写数据到RAM Block中，此时数据仍然可以被修改，因为数据还没有写到最终的Nv Block，调用NVM数据操作NvMWriteRamBlockToNvM的时候数据被Copy到内部的Mirror中，最后将数据写到Nv Block。

NVM在读的时候调用API从NvM_ReadBlock读取数据，在NvM调用了NvMReadRamBlockFromNvM后数据才真正的从RAM Mirror中Copy到了RAM Block。NvM提供了双向的控制Callback的路由，实现APP数据的传输。

采用了Mirror机制更好的防止数据一致性破坏，但是需要额外的RAM开销。

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1 AutoSAR Memory Stack

1.1 内存栈结构

1.2 NV 数据的存储方式

1.3 NV数据的读写

2 NvM功能介绍

2.1 NvM与其他模块的关系