译：SOME/IP 技术细节

原文: SOME/IP technical details

SOME/IP, Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP (基于 IP 可扩展面向服务中间件)

概述

SOME/IP 是一种可用于“控制消息”的汽车中间件解决方案。它从一开始就被设计为完美地适合不同大小和不同操作系统的设备，包括小型设备如摄像机、AUTOSAR 设备，上至头部单元或远程信息处理设备，SOME/IP 还确保支持信息娱乐域的功能以及汽车中其他域的功能，允许 SOME/IP 用于大多数替换场景以及更传统的 CAN 场景。

SOME/IP 支持广泛的中间件功能：

• Serialization —— 序列化与反序列化。
• Remote Procedure Call (RPC) and Messaging —— 实现对函数以及其他消息的远程调用。
• Service Discovery (SD) —— 服务发现，动态查找并配置其访问。
• Publish/Subscribe (Pub/Sub) —— 发布与订阅，动态配置哪些数据是需要的以及应该发送给客户端的。
• Segmentation of UDP messages —— UDP 消息分包，允许通过 UDP 传输 SOME/IP 大型消息而无需分段。

序列化

SOME/IP 序列化被设计为高效，比如它使用最小的 RAM 和 CPU 资源。这是通过使用二进制和非描述性格式实现的，基本上，所有的数据都写在彼此后面，消息的格式与消息的内存表示（打包结构）非常相似，或者在许多情况下完全相同。

SOME/IP 可以序列化以下基本数据类型（默认情况下，数据类型以网络字节序/大端序编码，但也可以以小端序编码）:

• boolean: 8 位字段编码 False(0) 或 True(1)，不允许使用其他值。
• uint8: 8 位大小的无符号整数。
• uint16: 16 位大小的无符号整数。
• uint32: 32 位大小的无符号整数。
• uint64: 64 位大小的无符号整数。
• sint8: 8 位大小的有符号整数。
• sint16: 16 位大小的有符号整数。
• sint32: 32 位大小的有符号整数。
• sint64: 64 位大小的有符号整数。
• float32: 32 位大小的浮点数字。
• float64: 64 位大小的浮点数字。

SOME/IP 可以序列化以下复杂数据类型：

• struct: 组合预定义参数列表的参数。一个结构体可以从一个可选的长度字段开始，计算长度字段后面结构的所有字节。
• string: 固定长度或动态长度字符串传输 ascii, UTF-8 或者 UTF-16 字符，对于动态长度字符串，字符串以一个大端序编码的长度字段开始，该字段计算字符串所使用的字节数。
• array: 包含相同数据类型的重复的数据。这可以是参数的预定义数量或动态数量，对于具有动态长度的数组则使用长度字段。
• enumeration: 具有命名不同值选项的 uint。
• bitfield: 8、16 或 32 位参数，每个位表示布尔值。每个布尔值可以有一个名称以及每个值的真值和假值的名称。
• union: 可以携带预定义参数类型的参数的参数，该参数在运行时确定，序列化使用长度字段、类型字段和参数的数据。

长度和类型字段的大小为 32 位（默认值），可以配置为 0、8、16 或 32 位，所有长度和类型字段都以网络字节序/大端序编码。

远程过程调用和消息传递

SOME/IP 服务支持以下消息：

• Request/Response Methods: 从客户端发送到服务器的请求 (Request) 和从服务器发送回客户的响应 (Response)。此外，SOME/IP 允许将错误响应从服务器发送回客户端，而不是常规响应，此功能可用于在错误情况下实现不同的 payload 格式。
• Fire and Forget Methods: 从客户端向服务器发送请求。
• Event: 事件 (Event) 从服务器发送到相关客户端，通过 SOME/IP-SD 确认哪个客户端需要此事件。
• Field: 字段 (Field) 可以有一个可选的通知器 notifier（事件循环发送或更改时发送），一个可选的 setter（更新字段的请求/响应方法）和一个可选的 getter（读取字段当前值的请求/应答方法）。

SOME/IP 序列化的专有扩展

SOME/IP 已经在消息的序列化中支持了很多灵活性，比如延后向消息或者结构体内部添加参数。

在后面的 AUTOSAR 版本中，SOME/IP 添加了专有扩展（最初错误地称为 TLV 扩展）以支持更多的灵活性，基本上，参数和/或结构成员可以以数据 ID 和长度指示作为前缀。虽然这使序列化效率大大降低，但它增加了灵活性，如从消息中删除参数或稍后重新排序参数。要使用此功能，API 和应用程序也需要支持此功能。

由于灵活性有限和高开销，这种扩展目前没有广泛使用。

请记住，并非所有的 SOME/IP 实现都支持此扩展，因为它不是原始 SOME/IP 的一部分。

AUTOSAR 支持

SOME/IP 是唯一已知的设计用于集成到 AUTOSAR 4.x 版本中的中间件：

• AUTOSAR 4.0 —— 已经存在对 SOME/IP 消息的基本支持。
• AUTOSAR 4.1 —— 添加了对 SOME/IP-SD 和发布/订阅的支持。
• AUTOSAR 4.2 —— 添加了序列化转换器以及其他优化。
• AUTOSAR 4.3 —— 修复了一些转换器错误，使用 SOME/IP-TP 添加了对大型 UDP 消息的支持，以及进行了 SOME/IP-SD 优化。

有关 AUTOSAR 规范，请参阅标准。

参考

http://www.some-ip.com
http://www.some-ip.com/details.shtml
http://www.some-ip.com/standards.shtml

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$▽$ 译：vsomeip 10 分钟阅读