CM开发指南：概述
概述
AUTOSAR AP平台（Adaptive Platform）作为自动驾驶应用的运行时环境，包括通信管理、执行管理、平台健康管理等功能，其中执行管理（Execution Management）模块，简称EM，其主要功能是对AP平台和应用程序进行生命周期管理，包括启动、关闭、重启以及解决进程依赖等。
基本概念
熟悉如下概念有助于您更快了解EM。
| 概念 | 描述 |
|---|---|
| Application | 应用程序，一组相关功能需求的集合，包含一个或多个Executable、与执行有关的配置数据和模型描述信息等。 |
| Executable | 可执行文件，作为Application的一部分，包含一个程序主入口（main函数），可以部署并安装在机器（Machine）上。 一个应用程序可能包含一个或多个可执行文件，每个可执行文件都可以部署到不同的机器上。 |
| Application | 应用程序，一组相关功能需求的集合，包含一个或多个Executable、与执行有关的配置数据和模型描述信息等。 |
| Executable | 可执行文件，作为Application的一部分，包含一个程序主入口（main函数），可以部署并安装在机器（Machine）上。 一个应用程序可能包含一个或多个可执行文件，每个可执行文件都可以部署到不同的机器上。 |
| Process | Executable在机器上加载运行的实例。 在AUTOSAR AP平台上，Process在运行时表现为OS的进程。 |
| Process State | 进行状态，包括 Idle（进程创建之前）、 Starting（已创建进程，已为进程分配相关资源，正在启动）、 Running（正在运行，由应用程序通过EM的状态上报接口上报）、 Terminating（正在退出，由应用程序通过EM的状态上报接口上报）、 Terminated（已结束，相关资源已释放）， Aborted（程序运行错误） |
| Self-terminating Process | 自关闭进程，Process运行一段时间后自行结束运行。 |
| Machine | 运行AP平台的机器，可以是物理设备，虚拟机或者容器。 |
| Execution Dependency | 用于定义Process之间的依赖关系，可通过配置确定Process的启动或关闭顺序。 |
| Function Group | 功能组，为了方便对一组具有内在联系的Process进行统一管理，AUTOSAR AP平台引入了Function Group这个概念。 每个Function Group都有自己的一组Processes和一组Function Group States（功能组状态）。 EM通过功能组状态（Function Group State）来管理进程，根据Function Group State的不同，对应功能组状态中关联的Processes被EM一起启动或者关闭。 例如，用户配置了某Process关联Function Group State中定义的启动状态（表示启动状态包含此进程），EM会在切换到启动状态时拉起此进程。 注意： * AUTOSAR EM规范要求必须预定一个名称为“MachineState”的功能组，这个功能组用于控制Machine及AP平台级Processes。 * Function Group（包括“MachineState”）默认存在Off状态，支持用户自定义其他状态。 |
| Function Group State | 功能组状态，除“MachineState”外的Function Group的状态。 每个功能组状态定义了哪些Processes会在EM响应了状态管理（State Management）模块的请求后被启动/关闭或切换到用户自定义的其他状态。 |
| Machine State | “MachineState”功能组的状态，包含Off/Startup/Shutdown/Restart这四个预定义状态。 |
| Execution Manifest | Application的配置文件，用于配置应用程序的执行信息，主要包括： * 应用程序的名称、可执行文件（Executable）的名称。 * Executable的依赖关系。 * 每个Process（即该可执行文件的启动实例）的相关属性（如：启动参数，环境变量、Function Group State或者Machine State、资源分配情况等）。 Execution Manifest是在集成时创建的，并与配置中指定的可执行文件（Executable）一起部署到Machine上。 详细配置项信息可参见《MDC 610 AP配置项参考》中的Application配置。 |
| Machine Manifest | Machine的配置文件，包含所有无法分配给特定可执行文件的配置信息，即Execution Manifest等尚未涵盖的所有配置信息。如配置AP平台环境变量、配置Function Group等。 详细配置项信息可参见《MDC 610 AP配置项参考》中的Machine配置。 |
| State Management | AP平台中的状态管理模块，简称SM，可向EM发出切换Function Group State的请求。状态管理模块定义了AUTOSAR AP平台的操作状态，而EM则负责执行不同状态之间的转换。 |
| ExecutionClient | 执行状态API，为一个Process提供了上报其状态到EM的接口。 |
| StateClient | 表示与EM连接的类，用于SM向EM请求功能组状态转换等操作。 |
基本原理
EM工作流程可以划分为3个主要阶段，分别是启动、运行、重启/关闭。3个阶段涉及AP平台及应用程序生命周期管理的运作机制如下：
启动
EM作为操作系统（OS）初始化过程的一部分，在机器启动时被OS启动。EM启动过程中，根据用户配置的Machine Manifest、Execution Manifest信息，有序启动AP平台其他功能模块及应用程序。同时，切换“MachineState”功能组到Startup状态，切换其它自定义Function Group到Off初始状态。
启动流程如下图所示：
运行
EM运行过程中，State Management可调用EM API接口请求切换特定Function Group到特定目标状态，实现进程生命周期的管理。每个Function Group可以有多个状态，EM在不同的状态下需要拉起不同的进程。
Function Group示意图如下：
EM切换特定Function Group到指定目标状态的步骤为：
（1）停止当前正在运行且在目标状态中不需要的所有进程；
（2）启动当前未运行且在目标状态中需要的所有进程；
（3）EM发送启动或关闭进程的指令后，进程需要上报自身状态给EM。
状态切换时各模块交互关系如下：
重启/关闭
EM通过切换“MachineState”到Shutdown、Restart状态的方式来关闭、重启AP平台及应用，Shutdown、Restart详细配置见下文。其中，平台关闭、重启时EM也会被关闭、重启。