AUTOSAR协议栈的通信方法、装置、设备及车辆与流程

本技术属于车辆，尤其涉及一种autosar协议栈的通信方法、装置、设备及车辆。

背景技术：

1、随着车辆的发展，传统的车载网络技术无法满足当前业务传输的需求。因此，汽车行业联盟(open alliance)引入了车载以太网标准，可以提供高带宽、低延迟的传输性能，已被汽车厂商广泛地采纳与应用。

2、现有车载以太网中的网络协议栈，通常是以套接字接口(socket api)的方式适配汽车开放系统架构(automotive open system architecture，autosar)标准。由于autosar标准对于传输控制协议(transmission control protocol，tcp)/网际协议(internetprotocol，ip)的需求与socket api对于tcp/ip封装的不匹配，基于socket编程模型实现的网络协议栈代码量大以及内存操作偏多。例如，相关技术中不仅需要在传输层的缓存队列对tcp数据进行缓存，还需要在协议栈的autosar适配层对tcp数据进行缓存，导致基于socket编程模型实现的网络协议栈代码量大以及内存操作偏多，不能满足车载运行环境对网络协议栈内存可控的需求。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种autosar协议栈的通信方法、装置、设备及车辆，能够解决现有技术中基于socket编程模型实现的网络协议栈代码量大以及内存操作偏多，不能满足车载运行环境对网络协议栈内存可控的需求的问题，能够减少网络协议栈代码量和内存操作，进而能够更好的满足车载运行环境对网络协议栈内存可控的需求。

2、第一方面，本技术实施例提供一种autosar协议栈的通信方法，

3、第一协议栈包括依次通信连接的第一上层应用层、第一tcpip接口层、第一autosar适配层、第一传输层、第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，方法包括：

4、通过第一tcpip接口层将用户数据传输至第一autosar适配层，用户数据由第一上层应用层生成；

5、在用户数据为第一tcp数据的情况下，通过第一autosar适配层将第一tcp数据拷贝至第一传输层的缓存队列；

6、依次通过第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，向第二设备发送缓存队列中的第一tcp数据。

7、在一些可选的实施方式中，通过第一tcpip接口层将用户数据传输至第一autosar适配层之后，方法还包括：

8、在用户数据为udp数据的情况下，通过第一autosar适配层将udp数据拷贝至驱动网卡的网口内存；

9、向第二设备发送网口内存的udp数据。

10、在一些可选的实施方式中，第一autosar适配层中包括发送成功回调函数；

11、依次通过第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，向第二设备发送缓存队列中的第一tcp数据之后，方法还包括：

12、在第一autosar适配层接收到第二设备发送的第一确定字符数据的情况下，调用发送成功回调函数，第一确认字符数据为第一tcp数据对应的确认字符数据，第一确认字符数据用于表征第二设备已成功接收到第一tcp数据。

13、在一些可选的实施方式中，在用户数据为第一tcp数据的情况下，通过第一autosar适配层将第一tcp数据拷贝至第一传输层的缓存队列之前，方法还包括：

14、通过第一autosar适配层对第一tcp数据进行预发送处理，预发送处理包括检测第二设备与第一设备的连接状态，以及检测第一设备的目标缓存中是否存在数据；

15、通过第一autosar适配层将第一tcp数据拷贝至第一传输层的缓存队列，包括：

16、在连接状态为连接，且目标缓存中存在数据的情况下，通过第一autosar适配层将第一tcp数据拷贝至第一传输层的缓存队列。

17、在一些可选的实施方式中，依次通过第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，向第二设备发送缓存队列中的第一tcp数据之前，方法还包括：

18、通过第一传输层获取第一tcp数据的网卡信息，网卡信息用于选择第一设备发送至第二设备的网口；

19、通过第一传输层对第一tcp数据运行算法控制，以及填充第一tcp数据的报文头部，得到调整后的第一tcp数据，报文头部包括源端口、目的端口、报文序号、报文确认号、报文数据偏移、报文窗口、报文校验和和报文紧急指针；

20、依次通过第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，向第二设备发送缓存队列中的第一tcp数据，包括：

21、依次通过第一ip层、第一虚拟接口层、第一网络接口层和网口信息对应的网口，向第二设备发送缓存队列中调整后的第一tcp数据。

22、在一些可选的实施方式中，第一传输层包括第一协议控制块，通过第一autosar适配层将udp数据拷贝至驱动网卡的网口内存之前，方法还包括：

23、通过第一autosar适配层检测第一传输层中第一协议控制块是否绑定udp数据对应的第一地址和udp数据对应的第一端口，第一协议控制块用于保存udp协议通信相关的上下文信息；

24、通过第一autosar适配层将udp数据拷贝至驱动网卡的网口内存，包括：

25、在第一协议控制块绑定第一地址和第一端口的情况下，通过第一autosar将udp数据拷贝至驱动网卡的网口内存。

26、在一些可选的实施方式中，第一autosar适配层包括接受回调函数，通过第一tcpip接口层将用户数据传输至第一autosar适配层之前，方法还包括：

27、依次通过第一网络接口层、第一虚拟接口层、第一ip接口层和第一传输层，接收第二设备发送的握手信号；

28、在第一传输层包括第二协议控制块的情况下，依次通过第一传输层、第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，向第二设备发送握手信号和第二确认字符数据，第二确认字符数据为握手信号对应的确认字符数据，第二确认字符数据用于表征第一设备已成功接收到握手信号，第二协议控制块用于保存协议通信相关的上下文信息；

29、在第一传输层接收到第二设备发送的第二确认字符数据的情况下，调用接受回调函数；

30、在接受回调函数内设置接收回调函数、轮询间隔和回调函数和出错回调函数。

31、在一些可选的实施方式中，调用接受回调函数之前，方法还包括：

32、在第一传输层创建第三协议控制块，第三协议控制块用于保存tcp协议通信相关的上下文；

33、在第一传输层中第三协议控制块与第一tcp数据对应的第二地址和第一tcp数据对应的第二端口绑定，且第三协议控制块为监听状态的情况下，设置接受回调函数。

34、第二方面，本技术实施例提供一种autosar协议栈的通信方法，

35、第二协议栈包括依次通信连接的第二上层应用层、第二tcpip接口层、第二autosar适配层、第二传输层、第二ip层、第二虚拟接口层和第二网络接口层，方法包括：

36、依次通过第二网络接口层、第二虚拟接口层、第二ip层、第二传输层、第二autosar适配层、第二tcpip接口层以及第二上层应用层，接收缓存队列中的第一tcp数据，第一tcp数据由第一autosar适配层拷贝至第一传输层的缓存队列。

37、在一些可选的实施方式中，方法还包括：

38、依次通过第二网络接口层、第二虚拟接口层、第二ip层、第二传输层、第二autosar适配层、第二tcpip接口层以及第二上层应用层，接收第一设备发送的网口内存的udp数据。

39、在一些可选的实施方式中，依次通过第二网络接口层、第二虚拟接口层、第二ip层、第二传输层、第二autosar适配层、第二tcpip接口层以及第二上层应用层，接收缓存队列中的第一tcp数据之后，方法还包括：

40、依次通过第二上层应用层、第二tcpip接口层、第二autosar适配层、第二传输层、第二ip层、第二虚拟接口层和第二网络接口层，向第一设备发送第一确认字符数据，第一确认字符数据为第一tcp数据对应的确认字符数据，第一确认字符数据用于表征第二设备已成功接收到第一tcp数据。

41、在一些可选的实施方式中，依次通过第二网络接口层、第二虚拟接口层、第二ip层、第二传输层、第二autosar适配层、第二tcpip接口层以及第二上层应用层，接收缓存队列中的第一tcp数据，包括：

42、依次通过第二网络接口层、第二虚拟接口层、第二ip层、第二传输层、第二autosar适配层、第二tcpip接口层以及第二上层应用层，接收第一设备发送的缓存队列中调整后的第一tcp数据。

43、在一些可选的实施方式中，依次通过第二网络接口层、第二虚拟接口层、第二ip层、第二传输层、第二autosar适配层、第二tcpip接口层以及第二上层应用层，接收缓存队列中的第一tcp数据之前，方法还包括：

44、依次通过第二上层应用层、第二tcpip接口层、第二autosar适配层、第二传输层、第二ip层、第二虚拟接口层和第二网络接口层向第一设备的发送握手信号，第二确认字符数据为握手信号对应的确认字符数据，第二确认字符数据用于表征第一设备已成功接收到握手信号；

45、在接收到握手信号和第二确认字符数据的情况下，向第一设备发送第二确认字符数据。

46、第三方面，本技术实施例提供一种autosar协议栈的通信装置，

47、第一协议栈包括依次通信连接的第一上层应用层、第一tcpip接口层、第一autosar适配层、第一传输层、第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，装置包括：

48、第一传输模块，用于通过第一tcpip接口层将用户数据传输至第一autosar适配层，用户数据由第一上层应用层生成；

49、第一拷贝模块，用于在用户数据为第一tcp数据的情况下，通过第一autosar适配层将第一tcp数据拷贝至第一传输层的缓存队列；

50、第一发送模块，用于依次通过第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，向第二设备发送缓存队列中的第一tcp数据。

51、第四方面，本技术实施例提供一种autosar协议栈的通信装置，第二协议栈包括依次通信连接的第二上层应用层、第二tcpip接口层、第二autosar适配层、第二传输层、第二ip层、第二虚拟接口层和第二网络接口层，装置包括：

52、第一接收模块，用于依次通过第二网络接口层、第二虚拟接口层、第二ip层、第二传输层、第二autosar适配层、第二tcpip接口层以及第二上层应用层，接收缓存队列中的第一tcp数据，第一tcp数据由第一autosar适配层拷贝至第一传输层的缓存队列。

53、第五方面，本技术实施例提供一种电子设备，电子设备包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

54、处理器读取并执行计算机程序指令，以实现如第一方面的autosar协议栈的通信方法。

55、第六方面，本技术实施例提供一种车辆，包括至少以下一种：

56、如第三方面或第四方面的autosar协议栈的通信装置；

57、如第五方面的电子设备。

58、根据本技术实施例提供的autosar协议栈的通信方法，第一设备通过第一tcpip接口层将用户数据传输至第一autosar适配层，在用户数据为第一tcp数据的情况下，通过第一autosar适配层将第一tcp数据拷贝至第一传输层的缓存队列；依次通过第一ip层、第一虚拟接口层和第一网络接口层，向第二设备发送缓存队列中的第一tcp数据。也就是说，本技术实施例只需要直接将第一tcp数据拷贝至第一传输层的缓存队列，即，只需要对第一tcp数据进行一次缓存，相对于相关技术中不仅需要在第一传输层的缓存队列对第一tcp数据进行缓存，还需要在协议栈的第一autosar适配层对第一tcp数据进行缓存，减少了网络协议栈代码量和内存操作，进而能够更好的满足车载运行环境对网络协议栈内存可控的需求。