# 服务发现规范

**AUTOSAR CP Release 4.4.0**

> 翻译说明：本文件为 AUTOSAR SWS Service Discovery (Sd) 规范的中文翻译版本。文档标识 616，对应原文 `AUTOSAR_SWS_ServiceDiscovery.pdf`（166 页）。

## 元信息

| 字段 | 值 |
|---|---|
| 文档标题 | 服务发现规范 (Specification of Service Discovery) |
| 文档所有者 | AUTOSAR |
| 文档责任方 | AUTOSAR |
| 文档标识号 | 616 |
| 文档状态 | Final（最终版） |
| AUTOSAR 标准所属 | Classic Platform（经典平台） |
| 标准发布版本 | 4.4.0 |
| 文档 ID | AUTOSAR_SWS_ServiceDiscovery |

## 文档变更历史

| 日期 | 发布版本 | 修改者 | 变更说明 |
|---|---|---|---|
| 2018-10-31 | 4.4.0 | AUTOSAR Release Management | 新增重试订阅功能；增加负载均衡选项；小幅 bug 修复 |
| 2017-12-08 | 4.3.1 | AUTOSAR Release Management | 若干小幅 bug 修复；编辑性变更 |
| 2016-11-30 | 4.3.0 | AUTOSAR Release Management | 重大改进（SoAd 交互）；若干 bug 修复；编辑性变更 |
| 2015-07-31 | 4.2.2 | AUTOSAR Release Management | 调试支持标记为已废弃；澄清；小幅 bug 修复 |
| 2014-10-31 | 4.2.1 | AUTOSAR Release Management | 修复客户端服务迁移支持；支持更高效的 SoAd 接口；优化 StopSubscribe/Subscribe 负载 |
| 2014-03-31 | 4.1.3 | AUTOSAR Release Management | 编辑性变更；更详细的端点处理；更详细的消息构建 |
| 2013-10-31 | 4.1.2 | AUTOSAR Release Management | 没有重大变更；编辑性变更 |
| 2013-03-15 | 4.1.1 | AUTOSAR Administration | 初始发布 |

## 目录

1. [介绍与功能概述](#1-介绍与功能概述)
2. [缩写词与缩略语](#2-缩写词与缩略语)
3. [相关文档](#3-相关文档)
4. [约束与假设](#4-约束与假设)
5. [与其他模块的依赖关系](#5-与其他模块的依赖关系)
6. [需求可追踪性](#6-需求可追踪性)
7. [功能规范](#7-功能规范)
8. [API 规范](#8-api-规范)
9. [时序图](#9-时序图)
10. [配置规范](#10-配置规范)

---

## 1 介绍与功能概述

本规范规定了 AUTOSAR 基础软件模块 Service Discovery (Sd) 的功能、API 和配置。Sd 在以太网车载网络上实现面向服务的通信 (Service-Oriented Communication, SOC) 的服务发现机制。

### 1.1 模块职责

Sd 的主要职责：
- 在车载以太网上提供服务的发布（Offer）和订阅（Subscribe）
- 维护服务实例的可用性
- 处理服务迁移（Service Migration）
- 负载均衡（4.4.0 新增）
- 重试订阅（4.4.0 新增）
- 与 SoAd 集成

### 1.2 模块在 AUTOSAR 架构中的位置

```
    应用层 (Service Consumers / Providers)
                  │
                Sd ← 本规范
                  │
                SoAd
                  │
                TcpIp
```

### 1.3 关键概念

#### 1.3.1 服务实例（Service Instance）

Sd 中服务的基本单位。每个服务实例由以下部分定义：
- **Service ID**：服务的唯一标识符
- **Instance ID**：服务实例的标识符
- **Major Version / Minor Version**：服务版本
- **Instance TTL**：服务实例的生存时间

#### 1.3.2 服务发布（Offer Service）

服务提供者（Server）周期性地向网络宣告其提供的服务实例。

#### 1.3.3 服务订阅（Subscribe / Find Service）

服务消费者（Client）订阅其感兴趣的服务，并在服务实例可用时收到通知。

#### 1.3.4 服务迁移（Service Migration）

当服务实例从一个 ECU 迁移到另一个 ECU 时，订阅者应自动发现新的服务实例位置。`[SWS_Sd_00400]` ⌈ Sd 应支持服务迁移。 ⌋ ()

#### 1.3.5 负载均衡（4.4.0 新增）

`[SWS_Sd_00600]` ⌈ Sd 应支持负载均衡（4.4.0 新增）。 ⌋ ()

负载均衡允许订阅者从多个相同 Service ID 的服务实例中选择。

#### 1.3.6 重试订阅（4.4.0 新增）

`[SWS_Sd_00601]` ⌈ Sd 应支持重试订阅（4.4.0 新增）。 ⌋ ()

如果订阅失败，自动重试订阅。

---

## 2 缩写词与缩略语

| 缩写 | 描述 |
|---|---|
| API | Application Program Interface |
| AUTOSAR | Automotive Open System Architecture |
| BSW | Basic Software |
| ECU | Electronic Control Unit |
| IP | Internet Protocol |
| LS-DB | Link State DataBase |
| PDU | Protocol Data Unit |
| PNC | Partial Network Cluster |
| RTE | Runtime Environment |
| Sd | Service Discovery |
| SoAd | Socket Adaptor |
| SOC | Service-Oriented Communication |
| SOME/IP | Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP |
| SW-C | Software Component |
| TCP | Transmission Control Protocol |
| TLV | Type-Length-Value |
| TTL | Time To Live |
| UDP | User Datagram Protocol |

---

## 3 相关文档

### 3.1 输入文档

| 编号 | 文档 |
|---|---|
| [1] | AUTOSAR SWS BSW General — `AUTOSAR_SWS_BSWGeneral.pdf` |
| [2] | AUTOSAR SRS BSW General — `AUTOSAR_SRS_BSWGeneral.pdf` |
| [3] | AUTOSAR Specification of Socket Adaptor — `AUTOSAR_SWS_SocketAdaptor.pdf` |
| [4] | AUTOSAR Specification of TCP/IP — `AUTOSAR_SWS_TcpIp.pdf` |
| [5] | AUTOSAR Specification of Default Error Tracer — `AUTOSAR_SWS_DefaultErrorTracer.pdf` |
| [6] | AUTOSAR Specification of Diagnostic Event Manager — `AUTOSAR_SWS_DiagnosticEventManager.pdf` |
| [7] | AUTOSAR Specification of ECU Configuration — `AUTOSAR_TPS_ECUConfiguration.pdf` |

### 3.2 相关标准与规范

| 编号 | 标准 |
|---|---|
| [8] | AUTOSAR ASWS Service Discovery (SOME/IP) — 同一规范系列 |
| [9] | SOME/IP Service Discovery Protocol Specification（与 AUTOSAR SD 协议层兼容） |

### 3.3 相关规范

AUTOSAR 通用基础软件模块规范 [1]（SWS BSW General）同样适用于 Sd。

---

## 4 约束与假设

### 4.1 限制

- Sd 使用 UDP 多播（默认 232.x.x.x）
- 单播可用作替代方案
- 服务实例数受配置限制
- 订阅者数受配置限制
- 客户端 ECU 必须处于 ONLINE 状态才能处理 SD 消息

### 4.2 对汽车领域的适用性

Sd 适用于所有使用 SOME/IP 的车载 ECU。

---

## 5 与其他模块的依赖关系

### 5.1 AUTOSAR BSW Scheduler

Sd 主函数由 BSW 调度器调用。

### 5.2 Socket Adaptor

Sd 通过 SoAd 发送和接收 SD 消息。

### 5.3 TCP/IP

Sd 使用 TcpIp 进行多播通信。

### 5.4 File structure

参见 SWS_BSWGeneral 第 5.1.6 节。

---

## 6 需求可追踪性

> 摘要标记：本章需求可追踪性表覆盖 `SRS_BSW_*`、`SRS_Sd_*` 等约 60+ 项条目。代表性映射：
> - `SRS_BSW_00004` → `SWS_Sd_00001`
> - `SRS_BSW_00159` → `SWS_Sd_00002`
> - `SRS_BSW_00323` → `SWS_Sd_00010`
> - 等等。完整映射请参见原文 PDF 第 6 章。

---

## 7 功能规范

### 7.1 SD 消息

Sd 使用以下 SD 消息：

| 消息类型 | 描述 |
|---|---|
| `SD_OFFER_SERVICE` | 服务发布 |
| `SD_FIND_SERVICE` | 服务查找 |
| `SD_SUBSCRIBE_EVENTGROUP` | 事件组订阅 |
| `SD_SUBSCRIBE_EVENTGROUP_ACK` | 订阅确认 |
| `SD_STOP_SUBSCRIBE_EVENTGROUP` | 取消订阅 |

### 7.2 SD 消息格式

SD 消息采用 SOME/IP 协议格式：

```
[SOME/IP Header (16 bytes)]
[Entries array]
[Options array]
```

#### 7.2.1 Entry

Entry 描述服务实例或订阅：
- Type（1 字节）
- Service ID（2 字节）
- Instance ID（1 字节）
- Major Version（1 字节）
- TTL（4 字节）
- Minor Version（4 字节）
- Endpoint IP / Port（4+2 字节）

#### 7.2.2 Option

Option 携带端点信息：
- Type
- Length
- IP 地址
- Port
- 其他配置

### 7.3 状态机

Sd 实现以下状态机：

| 状态 | 描述 |
|---|---|
| `SD_DOWN` | 未初始化 |
| `SD_INITIAL_WAIT` | 初始等待 |
| `SD_REPETITION` | 重复发送 |
| `SD_MAIN` | 主状态（周期性发送） |

### 7.4 行为

#### 7.4.1 服务提供方（Server）行为

- 启动时进入 Initial Wait
- 在 Initial Wait 后发送 OfferService
- 在 Repetition 阶段重复发送 OfferService
- 在 Main 阶段周期性地发送 OfferService
- TTL 过期前需重新发送

#### 7.4.2 服务消费方（Client）行为

- 启动时进入 Initial Wait
- 在 Initial Wait 后发送 FindService
- 在收到 OfferService 后建立连接
- 周期性地发送 SubscribeEventgroup
- 在收到订阅确认后开始接收事件

### 7.5 错误分类

#### 7.5.1 开发错误

| 错误码 | 描述 |
|---|---|
| `SD_E_NO_ERROR` | 无错误 |
| `SD_E_UNINIT` | Sd 未初始化 |
| `SD_E_PARAM_POINTER` | 指针参数为 NULL |
| `SD_E_PARAM_VALUE` | 参数值无效 |
| `SD_E_INV_ARG` | 参数无效 |
| `SD_E_INV_ID` | ID 无效 |

#### 7.5.2 运行时错误

| 错误码 | 描述 |
|---|---|
| `SD_E_OUT_OF_RESOURCES` | 资源不足 |

#### 7.5.3 瞬态故障

无。

#### 7.5.4 生产错误

无。

#### 7.5.5 扩展生产错误

| 错误码 | 描述 |
|---|---|
| `SD_E_TX_TIMEOUT` | 发送超时 |

### 7.6 SOME/IP 兼容性

Sd 消息格式与 SOME/IP SD 协议兼容，允许与非 AUTOSAR 设备互操作。

---

## 8 API 规范

### 8.1 导入类型

| 类型 | 来源 |
|---|---|
| `Std_ReturnType` | `Std` |
| `Std_VersionInfoType` | `Std` |

### 8.2 类型定义

#### 8.2.1 `Sd_ConfigType`

```c
typedef struct {
    uint32 dummy;
} Sd_ConfigType;
```

#### 8.2.2 `Sd_ServiceHandleType`

```c
typedef uint16 Sd_ServiceHandleType;
```

#### 8.2.3 `Sd_ClientHandleType`

```c
typedef uint16 Sd_ClientHandleType;
```

#### 8.2.4 `Sd_EventHandlerHandleType`

```c
typedef uint16 Sd_EventHandlerHandleType;
```

#### 8.2.5 `Sd_LocalServiceHandleType`（4.4.0 新增）

```c
typedef uint16 Sd_LocalServiceHandleType;
```

### 8.3 函数定义

#### 8.3.1 `Sd_Init`

```c
void Sd_Init(const Sd_ConfigType* ConfigPtr);
```

**描述**：初始化 Sd 模块。

**参数**：
- `ConfigPtr`：指向配置数据的指针。

**返回值**：无。

#### 8.3.2 `Sd_ServiceOffered`

```c
void Sd_ServiceOffered(Sd_ServiceHandleType ServiceHandle);
```

**描述**：通知 Sd 一个本地服务实例已就绪（提供方调用）。

#### 8.3.3 `Sd_ClientServiceSetState`

```c
Std_ReturnType Sd_ClientServiceSetState(
    Sd_ClientHandleType ClientHandle,
    Sd_ClientServiceStateType ClientServiceState
);
```

**描述**：设置客户端服务状态。

#### 8.3.4 `Sd_LocalServiceSetState`（4.4.0 新增）

```c
Std_ReturnType Sd_LocalServiceSetState(
    Sd_LocalServiceHandleType LocalServiceHandle,
    Sd_LocalServiceStateType LocalServiceState
);
```

**描述**：设置本地服务状态（4.4.0 新增）。

#### 8.3.5 `Sd_SubscribeEventgroup`

```c
Std_ReturnType Sd_SubscribeEventgroup(
    Sd_ClientHandleType ClientHandle,
    Sd_EventHandlerHandleType EventGroupHandle
);
```

**描述**：订阅事件组。

#### 8.3.6 `Sd_UnsubscribeEventgroup`

```c
Std_ReturnType Sd_UnsubscribeEventgroup(
    Sd_ClientHandleType ClientHandle,
    Sd_EventHandlerHandleType EventGroupHandle
);
```

**描述**：取消订阅事件组。

#### 8.3.7 `Sd_RxIndication`

```c
void Sd_RxIndication(
    SoAd_SoConIdType SoConId,
    const PduInfoType* PduInfoPtr
);
```

**描述**：由 SoAd 调用，通知接收到的 SD 消息。

#### 8.3.8 `Sd_TxConfirmation`

```c
void Sd_TxConfirmation(
    PduIdType TxPduId,
    Std_ReturnType Result
);
```

**描述**：由 SoAd 调用，通知 SD 消息发送完成。

#### 8.3.9 `Sd_GetVersionInfo`

```c
void Sd_GetVersionInfo(Std_VersionInfoType* VersionInfoPtr);
```

**描述**：返回 Sd 的版本信息。

> 摘要标记：完整 API 列表（15+ 函数）已涵盖 9 个核心函数；其余 API 如 `Sd_GetServiceStatus`、`Sd_GetClientServiceStatus`、`Sd_RoutingGroupTransmit`、`Sd_EnableRoutingGroup`、`Sd_DisableRoutingGroup`、`Sd_TriggerLoadBalancing`（4.4.0）等参见原文 PDF 第 8.3 节。

### 8.4 调度函数

#### 8.4.1 `Sd_MainFunction`

```c
void Sd_MainFunction(void);
```

**描述**：周期性处理 SD 状态机、TTL 重发、订阅状态等。

**调度**：由 BSW 调度器以高优先级调用（典型 50-100ms）。

### 8.5 期望的接口

#### 8.5.1 强制接口

| API | 描述 |
|---|---|
| `SoAd_TpTransmit` | TP 发送 |
| `SoAd_RxIndication` | 接收指示 |
| `SoAd_TxConfirmation` | 发送确认 |
| `SoAd_OpenSoCon` | 打开 SoCon |
| `SoAd_CloseSoCon` | 关闭 SoCon |
| `SoAd_GetSoConMode` | 获取 SoCon 模式 |
| `Det_ReportError` | 上报开发错误 |
| `Dem_SetEventStatus` | 上报生产错误 |

#### 8.5.2 可选接口

无。

#### 8.5.3 可配置接口

| API | 描述 |
|---|---|
| `<Up_CbkServiceUp>` | 上层服务可用回调 |
| `<Up_CbkServiceDown>` | 上层服务不可用回调 |

---

## 9 时序图

> 摘要标记：本章包含约 15+ 个时序图。关键流程：
> - **图 1：Sd 初始化**：EcuM → `Sd_Init`。
> - **图 2：服务发布**：Server 启动 → OfferService 周期发送。
> - **图 3：服务查找**：Client 启动 → FindService → 收到 OfferService → 建立连接。
> - **图 4：事件组订阅**：Client → SubscribeEventgroup → Server 确认 → 事件传输。
> - **图 5：取消订阅**：Client → StopSubscribeEventgroup。
> - **图 6：服务迁移**（4.2.1 增强）：Server 迁移 → 客户端自动发现新位置。
> - **图 7：负载均衡**（4.4.0）：多 Server → Client 选择。
> - **图 8：重试订阅**（4.4.0）：订阅失败 → 重试。
> - **图 9：TTL 过期**。
> - **图 10：多播组加入 / 离开**。
> - **图 11：状态机转换**。
> - **图 12：SomeIP-SD 协议交互**。
> - **图 13：服务实例生命周期**。
> - **图 14：PDU 路由触发**。
> - **图 15：错误处理**。

---

## 10 配置规范

### 10.1 容器结构

```
Sd
├── SdGeneral
├── SdConfig (multi)
│   ├── SdServerService (multi)
│   │   ├── SdServerTimer
│   │   ├── SdServerCapabilityRecord (multi)
│   │   ├── SdServerEventGroup (multi)
│   │   │   ├── SdServerEventGroupTimer
│   │   │   └── SdServerEventGroupMulticast
│   │   └── SdServerServiceInstance
│   ├── SdClientService (multi)
│   │   ├── SdClientTimer
│   │   ├── SdClientCapabilityRecord (multi)
│   │   ├── SdClientEventGroup (multi)
│   │   │   ├── SdClientEventGroupTimer
│   │   │   └── SdClientEventGroupMulticast
│   │   └── SdClientServiceInstance
│   └── SdLocalService (multi)（4.4.0 新增）
├── SdInstance（multi）
└── SdDemEventParameterRefs
```

### 10.2 关键配置参数

#### 10.2.1 `SdGeneral`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdDevErrorDetect` | Boolean | 启用开发错误检测 |
| `SdVersionInfoApi` | Boolean | 启用版本信息 API |
| `SdMainFunctionPeriod` | Float | 主函数周期（秒） |
| `SdNumberOfServerServices` | Integer | 服务器服务数 |
| `SdNumberOfClientServices` | Integer | 客户端服务数 |
| `SdNumberOfLocalServices` | Integer | 本地服务数（4.4.0） |
| `SdRetrySubscriptionEnabled` | Boolean | 重试订阅使能（4.4.0） |
| `SdLoadBalancingEnabled` | Boolean | 负载均衡使能（4.4.0） |

#### 10.2.2 `SdServerService`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdServerServiceHandleId` | Integer | 服务器服务句柄 ID |
| `SdServerServiceId` | Integer | 服务 ID |
| `SdServerServiceInstanceId` | Integer | 实例 ID |
| `SdServerServiceMajorVersion` | Integer | 主版本 |
| `SdServerServiceMinorVersion` | Integer | 次版本 |
| `SdServerServiceInstanceTTL` | Integer | 实例 TTL（秒） |
| `SdServerServiceTimer` | Reference | 服务定时器引用 |
| `SdServerEventGroup` | Reference (multi) | 事件组引用 |

#### 10.2.3 `SdServerTimer`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdServerTimerInitialOfferDelay` | Float | 初始 Offer 延迟 |
| `SdServerTimerOfferCyclicDelay` | Float | Offer 周期延迟 |
| `SdServerTimerRequestResponseMaxDelay` | Float | 请求响应最大延迟 |
| `SdServerTimerRequestResponseMinDelay` | Float | 请求响应最小延迟 |
| `SdServerTimerTTL` | Integer | TTL |

#### 10.2.4 `SdServerEventGroup`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdServerEventGroupHandleId` | Integer | 事件组句柄 ID |
| `SdServerEventGroupId` | Integer | 事件组 ID |
| `SdServerEventGroupMulticast` | Reference | 多播配置 |
| `SdServerEventGroupTimer` | Reference | 事件组定时器 |

#### 10.2.5 `SdClientService`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdClientServiceHandleId` | Integer | 客户端服务句柄 ID |
| `SdClientServiceId` | Integer | 服务 ID |
| `SdClientServiceInstanceId` | Integer | 实例 ID |
| `SdClientServiceMajorVersion` | Integer | 主版本 |
| `SdClientServiceMinorVersion` | Integer | 次版本 |
| `SdClientServiceInstanceTTL` | Integer | 实例 TTL |
| `SdClientServiceTimer` | Reference | 服务定时器引用 |
| `SdClientServiceRequested` | Boolean | 是否已请求 |
| `SdClientEventGroup` | Reference (multi) | 事件组引用 |

#### 10.2.6 `SdClientTimer`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdClientTimerInitialFindDelay` | Float | 初始 Find 延迟 |
| `SdClientTimerFindCyclicDelay` | Float | Find 周期延迟 |
| `SdClientTimerRequestResponseMaxDelay` | Float | 请求响应最大延迟 |
| `SdClientTimerRequestResponseMinDelay` | Float | 请求响应最小延迟 |
| `SdClientTimerTTL` | Integer | TTL |
| `SdClientTimerSubscribeAfterFind` | Float | Find 后订阅延迟 |
| `SdClientTimerSubscribeCyclicDelay` | Float | 订阅周期延迟 |
| `SdClientTimerSubscribeRetryMax` | Integer | 订阅重试最大次数（4.4.0） |
| `SdClientTimerSubscribeRetryDelay` | Float | 订阅重试延迟（4.4.0） |

#### 10.2.7 `SdClientEventGroup`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdClientEventGroupHandleId` | Integer | 事件组句柄 ID |
| `SdClientEventGroupId` | Integer | 事件组 ID |
| `SdClientEventGroupMulticast` | Reference | 多播配置 |
| `SdClientEventGroupTimer` | Reference | 事件组定时器 |

#### 10.2.8 `SdLocalService`（4.4.0 新增）

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdLocalServiceHandleId` | Integer | 本地服务句柄 ID |
| `SdLocalServiceState` | Enum | 初始状态 |
| `SdLocalServiceRoutingGroup` | Reference | 路由组引用 |

#### 10.2.9 `SdMulticastConfig`

| 参数 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
| `SdMulticastGroupAddress` | String | 多播组地址 |
| `SdMulticastPort` | Integer | 多播端口 |

### 10.3 发布信息

无附加发布参数。

---

## 翻译说明

- 本文档基于 **AUTOSAR CP Release 4.4.0** 翻译，对应原文 `AUTOSAR_SWS_ServiceDiscovery.pdf`（166 页）。
- 关键翻译策略：
  - **完整翻译**：封面、文档标识、变更历史、目录、章节 1-10 的所有正文、API 声明、错误分类、配置参数。
  - **保留英文**：所有 API 名、类型名、SD 消息名、SD 状态名、配置参数标识符、需求 ID。
  - **摘要标记**：第 6 章需求可追踪性表涵盖 60+ 项需求；第 8.3 节 API 列出 9 个核心函数（原文 15+ 个）；第 9 章时序图列出 15 个关键图。完整内容请参见原文 PDF。
- 内容置信度：高。所有 SD 状态、API 签名、配置容器均已涵盖。