AUTOSAR를 접하시는 분들이 가장 이해하기 힘든 개념 중 하나가 AUTOSAR의 Mode Management 일 것이라고 생각합니다. AUTOSAR BSW(Basic Software)에서 매우 광범위하게 쓰이지만, 많은 분들이 의외로 모호하게 이해하고 있는 용어가 바로 이 Mode Management입니다.

하지만 Mode Management에 대해서 이해하지 못했다면 AUTOSAR BSW를 제대로 이해하지 못하고 있다고 할 수 있을 정도로 Mode Management는 Classic AUTOSAR에서 매우 중요한 개념입니다. AUTOSAR BSW에 대한 정확한 이해를 위해 앞으로 두 차례에 걸쳐 AUTOSAR의 Mode Management에 대해서 차근차근 다뤄보도록 하겠습니다.

‘Mode Management’를 말 그대로 풀이하자면 ‘Mode를 관리하는 것’이라고 할 수 있습니다.

그렇다면 이 ‘Mode’라는 것은 무엇일까요?

컴퓨팅 세계에서 Mode란?   일반적으로 특정 시스템의 상태(State)를 변경하는 것

예를 들어, AUTOSAR에서도 쓰이는 OSEK OS의 task는 basic, extended의 두 가지 형태가 있습니다. 이 중 basic task의 state diagram은 아래와 같이 표현됩니다.

<OSEK OS basic task의 state diagram>

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여기에서 ‘suspended’, ‘ready’, ‘runnig’은 task의 '상태'(State)입니다. Task가 suspended 상태로 존재하다가 실행 가능한 상황이 되면 ‘ready’ 상태로 바뀌고, task가 실행될 경우 ‘running’ 상태로 바뀌었다가 task 실행이 종료되면 다시 ‘suspended’ 상태로 바뀌는 것이죠.

그리고 이렇게 상태를 바꿔주는 ‘activate’, ‘start’, ‘terminate’ 와 같은 동작을 ‘Mode’라고 할 수 있습니다. 즉, ‘Mode’는 시스템의 현재 상태가 바뀌는 것, 그리고 상태를 바꾸기 위한 동작을 의미합니다. ‘Mode를 변경한다’는 것은 시스템의 상태를 바꾸기 위한 동작이 실행된다는 것을 의미합니다.

◆ EcuM(Ecu state Manager), ComM(Communication Manager)

: AUTOSAR의 system service 상태를 관리하는 모듈에 대해 해당 시스템의 상태를 관리하기 위한 Mode

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◆ CanSM(Can State Manager), EthSM(Ethernet State Manager)

: AUTOSAR 통신 서비스 내의 각 통신 채널에 대해 해당 채널의 상태를 관리하기 위한 Mode

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◆ AUTOSAR의 경우, 응용 프로그램에서도 Mode를 생성하여 사용 가능

: 이런 경우 Mode의 대상은 BSW가 될 수도 있고, 동일한 응용 프로그램 내의 다른 SWC(SoftWare Component), 혹은 다른 응용 프로그램이 될 수도 있음

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여기까지 읽고 나면 자연스럽게 의문이 생기게 됩니다.

(사실, Mode Management에 대한 AUTOSAR 규격을 처음 읽었을 때 제가 가진 의문이었습니다.)

AUTOSAR 규격에는 당연히 이 부분에 대한 해답이 존재합니다.

→ AUTOSAR에는 응용 프로그램과 BSW를 포함한 전체 AUTOSAR 플랫폼 내에 존재하는 모든 Mode들을 관리하기 위한 모듈이 존재하는데, 이 모듈을 Basic software Mode Manager(BswM)라고 합니다.

AUTOSAR BswM은 AUTOSAR 플랫폼 내에 존재하는 모든 Mode를 ‘관리’합니다.

기억하세요! BswM은 Mode를 ‘실행’​하지 않습니다. ‘관리’ 합니다.

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BswM은 특정 Mode가 변경될 경우 1) Mode 변경이 가능한 상태인지 파악하고, 2) Mode 변경이 가능할 경우, 실제 Mode 변경을 수행할 대상(Mode User)이 누구인지를 판단하여 3) 대상자에게 Mode 변경을 통보합니다.

이때 대상자는 BSW 내의 다른 모듈이 될 수도 있고, 응용 프로그램의 SWC가 될 수도 있습니다.

이를 위해 BswM은 AUTOSAR 플랫폼에 존재하는 모든 Mode에 대한 정보를 가지고 있으며, 아래와 같은 정보를 포함합니다.

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▶ Mode Requester : 특정 Mode에 대해 Mode 변경을 요청할 수 있는 개체

▶ Mode User : Mode 변경을 실제로 수행하는 개체

▶ Rule : Mode가 변경될 수 있는 조건

▶ Action : Mode가 변경될 때 수행되는 동작

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이 정보들은 플랫폼 생성 시 BswM 설정에 따라 변경될 수 있으며, BswM은 이 정보들을 토대로 플랫폼 내의 모든 Mode 변경을 관리하게 됩니다.

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AUTOSAR 플랫폼 내에서 모든 Mode에 대한 요청(Request)은 BswM을 통해서 처리됩니다. 요청을 하는 대상(Requester)이 BSW 내의 다른 모듈이든 응용 프로그램이든 상관없이 모든 Mode 변경에 대한 요청은 BswM에서 처리되어야 합니다. 응용 프로그램에서 내부적으로 Mode를 만들어도, 해당 Mode를 변경하게 될 경우 응용 프로그램에서 BswM에 Mode 변경을 요청해서 처리하게 됩니다.

AUTOSAR 플랫폼에서 Mode 변경이 이루어질 때, 세 개의 개체가 개입합니다.

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1) Mode Requester

Mode Requester는 최초 Mode 변경을 요청하는 개체입니다. Mode Requester는 Mode 변경을 위해 Mode Request Interface를 사용하여 Mode Manager를 호출하며, 이때 필요한 데이터를 같이 보낼 수 있습니다.

Mode Requester와 Mode Manager는 n : m 관계입니다. 하나의 Mode Requester는 복수의 Mode Manager에 대해 각각 Mode 변경을 요청할 수 있습니다. 단, 국산 AUTOSAR 플랫폼인 mobilgene을 비롯한 대부분의 AUTOSAR 플랫폼에서는 BswM이라는 하나의 Mode Manager가 모든 Mode 변경에 대한 요청을 처리하며, 따라서 이런 경우 Mode Requester와 Mode Manager 간에는 1 : n 관계가 성립합니다.

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2) Mode Manager(BswM)

Mode Manager는 Mode Requester로부터 Mode 변경 요청을 받을 경우 해당 Mode의 여러 조건을 감안하여 최종적으로 Mode 변경 여부를 결정합니다. Mode 변경이 이루어지게 될 경우, Mode Manager는 해당 Mode 변경과 연관된 Mode User들에게 Mode 변경을 통보합니다. 이때 Mode Manager와 Mode User 간에는 1 : n 관계가 성립합니다.

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3) Mode User

Mode User는 Mode Manager로부터 Mode 변경을 통보받아 필요한 작업을 수행합니다. 이를 위해 Mode User는 Mode Manager와 Mode Switch Interface를 사용하여 연결되어 있습니다.

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참고로, Mode Requester 또한 Mode User가 될 수 있습니다. 이 경우 Mode Requester는 Mode 변경 요청을 위한 Mode Request Interface 및 Mode 변경 통보를 받기 위한 Mode Switch Interface를 모두 가지고 있으며, 이 Interface들은 모두 Mode Manager와 연결되어 있어야 합니다. 이때 Mode Requester는 Mode 변경을 위해 일단 Mode Manager에 변경 요청을 한 후, Mode Manager로부터 변경 통보를 받게 되면 Mode 변경을 위한 작업들을 수행합니다.

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이상으로 AUTOSAR 플랫폼에서 Mode Management란 무엇인지, Mode 변경이 어떠한 과정을 통해 이루어지는지 간략하게 살펴봤습니다. 다음 포스팅에서는 이러한 Mode 변경 과정이 실제로 어떻게 수행되고, 이를 위해 BswM이 어떻게 구현되는지 국산 AUTOSAR 플랫폼인 mobilgene의 사례를 가지고 살펴보도록 하겠습니다.

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한컴MDS에서는 현재 AUTOSAR BSW인 mobilgene 플랫폼과 관련된 사업을 진행 중입니다. mobilgene 플랫폼과 관련하여 문의 사항이 있으시다면 담당자(mseteam@hancommds.com)에게 문의주시면 친절하게 답변드리겠습니다.

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▶ 출처: 자동차 SW 블로그