OS Application과 메모리 보호 설정

# OS Application과 메모리 보호 설정

## OS Application 개념

AUTOSAR OS에서 Task와 ISR은 반드시 하나의 **OS Application**에 속한다. OS Application은 메모리 보호 경계를 정의하는 단위다.

```
ECU
└── OS Application A (Trusted)
    ├── Task_1ms
    ├── Task_10ms
    └── Alarm_10ms
└── OS Application B (Non-Trusted)
    ├── Task_SafetyMonitor
    └── ISR_SafetyInterrupt
```

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## Trusted vs Non-Trusted

| 구분 | 설명 | 메모리 접근 |
|------|------|------------|
| Trusted | OS가 완전히 신뢰 | 모든 메모리 접근 가능 |
| Non-Trusted | 격리된 실행 환경 | 자신의 스택/데이터 영역만 접근 |

대부분의 BSW 코드는 Trusted OS Application에서 실행된다. Safety-critical SWC나 외부 공급사 모듈은 Non-Trusted로 격리하는 경우가 있다.

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## MPU(Memory Protection Unit) 연동

Non-Trusted OS Application을 쓰려면 하드웨어 MPU가 필요하다. MPU를 통해 잘못된 메모리 접근 시 보호 예외(Protection Hook)가 발생한다.

```c
/* Protection Hook — 메모리 위반 감지 시 호출됨 */
ProtectionReturnType Os_ProtectionHook(StatusType FatalError)
{
    switch (FatalError) {
        case E_OS_PROTECTION_MEMORY:
            /* 메모리 위반 — 보통 Task 종료 또는 ECU 리셋 */
            return PRO_TERMINATETASKISR;
        
        case E_OS_PROTECTION_EXCEPTION:
            /* 하드폴트 — 심각한 문제 */
            return PRO_SHUTDOWN;
        
        default:
            return PRO_IGNORE;
    }
}
```

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## ApplicationID와 접근 제어

```c
/* 현재 실행 중인 OS Application 확인 */
ApplicationType app_id = GetApplicationID();

/* 다른 OS Application의 Task 접근 시 권한 확인 */
ObjectAccessType access;
access = CheckObjectAccess(app_id, OBJECT_TASK, Task_10ms);

if (access == ACCESS) {
    ActivateTask(Task_10ms);
} else {
    /* 접근 거부 */
}
```

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## Trusted Function — Non-Trusted에서 Trusted 코드 호출

Non-Trusted OS Application이 Trusted 영역의 기능이 필요할 때 직접 호출하지 않고 Trusted Function 인터페이스를 쓴다.

```c
/* Trusted Function 선언 */
TRUSTEDFUNC(void, TrustedHardwareAccess)(TrustedFunctionIndexType index,
                                          TrustedFunctionParameterRefType params)
{
    /* 하드웨어 레지스터 접근 등 Trusted 동작 */
    HW_Register = *(uint32*)params;
}

/* Non-Trusted에서 호출 */
CallTrustedFunction(TRUSTED_HW_ACCESS_INDEX, &param);
```

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## 실무에서 OS Application 설계 팁

1. **BSW 전체를 단일 Trusted OS Application으로** — 일반적인 구성이다. BSW 모듈 간 접근이 많아 격리가 복잡하다.

2. **Safety-critical SWC는 별도 OS Application으로** — ISO 26262 ASIL 분리 요구사항 충족을 위해 분리한다.

3. **Non-Trusted는 MPU 지원 MCU에서만** — 소형 MCU(예: TriCore 저사양)에서는 MPU 없이 Trusted만 쓰는 경우가 많다.

4. **ShutdownHook과 조합** — OS Application 종료 시 정리 동작이 필요하면 ShutdownHook에서 처리한다.

OS Application과 메모리 보호 설정

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