AUTOSAR OS Task와 ISR 설계

# AUTOSAR OS Task와 ISR 설계

## AUTOSAR OS 기반

AUTOSAR OS는 OSEK/VDX OS 표준을 기반으로 한다. RTOS 경험이 있다면 대부분의 개념이 익숙하다. 차이는 **정적 설정** — 런타임에 Task를 생성하지 않는다. 빌드 타임에 모든 Task가 결정된다.

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## Task 종류

### Basic Task
실행 후 스스로 종료(`TerminateTask`)하거나 다음 Task로 체인(`ChainTask`)한다. 블로킹 대기(WaitEvent)가 없다.

```c
TASK(Task_10ms)
{
    /* 주기 처리 */
    Rte_Task_Dispatch_10ms();
    (void)TerminateTask();
}
```

대부분의 제어 Task는 Basic Task다.

### Extended Task
`WaitEvent`로 이벤트를 기다릴 수 있다. 이벤트가 올 때까지 블로킹된다.

```c
TASK(Task_Event)
{
    EventMaskType events;
    for (;;) {
        WaitEvent(EVENT_CAN_RX | EVENT_TIMEOUT);
        GetEvent(Task_Event, &events);
        ClearEvent(events);

if (events & EVENT_CAN_RX) { /* CAN 메시지 처리 */ }
        if (events & EVENT_TIMEOUT) { /* 타임아웃 처리 */ }
    }
}
```

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## Task 우선순위와 스케줄링

AUTOSAR OS는 **Fixed Priority Preemptive** 스케줄링을 사용한다. 높은 우선순위 Task가 준비되면 낮은 우선순위 Task를 선점한다.

```
우선순위 높음  Task_1ms    ───┐ ← 선점 발생
                            ↓
우선순위 낮음  Task_10ms   ─→─ (중단) ──→ (재개)
```

주의: 같은 우선순위 Task가 두 개이면 동시에 실행되지 않고 FCFS 순서로 처리된다.

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## ISR — 인터럽트 서비스 루틴

AUTOSAR OS에서 ISR은 두 카테고리다.

| 카테고리 | OS API 사용 가능 | 용도 |
|---------|-----------------|------|
| ISR Category 1 | 불가 | 최고 속도 필요한 인터럽트 (예: 타이머 틱) |
| ISR Category 2 | 가능 | Task 활성화, 이벤트 설정 가능 |

```c
/* ISR Category 2 예시 */
ISR(Can_Rx_ISR)
{
    /* CAN 수신 처리 */
    SetEvent(Task_CanProc, EVENT_CAN_RX);
}
```

ISR에서는 처리를 최소화하고 Task에 이벤트를 전달하는 패턴이 기본이다.

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## 실무 설계 패턴

**주기 Task 분배:**

```
Task_1ms    → 고속 제어 (모터, 전류 루프)
Task_10ms   → 일반 제어 (온도, 압력)
Task_100ms  → 느린 모니터링 (배터리, 진단)
Task_BG     → 백그라운드 (NvM 접근, 로그)
```

**Task와 Runnable 매핑 규칙:**
- 하나의 Task에 여러 Runnable을 매핑 가능
- RTE가 Task 안에서 Runnable을 순서대로 호출
- Runnable 실행 순서는 arxml/툴 설정에서 결정됨

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## GetResource / ReleaseResource — 공유 자원 보호

여러 Task가 동일한 자원(전역 변수, 하드웨어 레지스터)에 접근할 때 Priority Ceiling Protocol로 보호한다.

```c
TASK(Task_10ms)
{
    GetResource(RES_SharedBuffer);
    /* 공유 자원 접근 */
    shared_buffer[0] = new_value;
    ReleaseResource(RES_SharedBuffer);
    
    (void)TerminateTask();
}
```

Mutex와 달리 `GetResource`는 블로킹하지 않고 현재 Task의 우선순위를 일시적으로 올린다.

AUTOSAR OS Task와 ISR 설계

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