PX4学习之-uORB msg 自动生成模板解读

最后更新日期 2019-06-22

一、前言

在 PX4学习之-uORB简单体验 中指出, 使用 uORB 进行通信的第一步是新建 msg。在实际编译过程中，新建的 msg 会转换成对应的 .h、.cpp 文件。

Firmware 使用 CMake 来管理整个项目，文件解析以及转换成也是使用相关 CMakeLists.txt 里的命令来完成。 msg 文件调用的是 CMakeLists.txt 中的 add_custom_command 命令。add_custom_command 最终调用在 msg中的 CMakeLists.txt 中使用着 add_custom_command 最终调用 tools/px_generate_uorb_topic_files.py 脚本解析。

# Generate uORB headers
add_custom_command(OUTPUT ${uorb_headers}
	COMMAND ${PYTHON_EXECUTABLE} tools/px_generate_uorb_topic_files.py
		--headers
		-f ${msg_files}
		-i ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}
		-o ${msg_out_path}
		-e templates/uorb
		-t ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/tmp/headers
		-q
	DEPENDS
		${msg_files}
		templates/uorb/msg.h.template
		tools/px_generate_uorb_topic_files.py
	COMMENT "Generating uORB topic headers"
	WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}
	VERBATIM
	)

本文相关的 Demo可在 Github-uorb-msg-parser-demo 获取。

直接进入对应的文件夹，执行 sh script.sh, 会将 actuator.msg 生成对应的头文件与源文件.

二、源码分析

shell 脚本会自动的去执行 tools/px_generate_uorb_topic_files.py 文件。Python 脚本首先使用 argparse.ArgumentParser 来解析对应的参数，根据 --headers 和 --sources 来进行区分是生成源文件还是头文件，最重要的是解析出待解析的文件 file、模板文件 temporarydir 以及相关的目录。

        parser = argparse.ArgumentParser(
            description='Convert msg files to uorb headers/sources')
        # true or false
        parser.add_argument('--headers', help='Generate header files',
            action='store_true')
        parser.add_argument('--sources', help='Generate source files',
            action='store_true')
        parser.add_argument('-d', dest='dir', help='directory with msg files')
        parser.add_argument('-f', dest='file',
                            help="files to convert (use only without -d)",
                            nargs="+")
        parser.add_argument('-i', dest="include_paths",
                            help='Additional Include Paths', nargs="*",
                            default=None)
        parser.add_argument('-e', dest='templatedir',
                            help='directory with template files',)
        parser.add_argument('-o', dest='outputdir',
                            help='output directory for header files')
        parser.add_argument('-t', dest='temporarydir',
                            help='temporary directory')
        parser.add_argument('-p', dest='prefix', default='',
                            help='string added as prefix to the output file '
                            ' name when converting directories')
        parser.add_argument('-q', dest='quiet', default=False, action='store_true',
                            help='string added as prefix to the output file '
                            ' name when converting directories')
        args = parser.parse_args()

解析完成后，调用 generate_output_from_file(generate_idx, f, args.temporarydir, args.templatedir, INCL_DEFAULT) 方法来生成对应的文件。

def generate_output_from_file(format_idx, filename, outputdir, templatedir, includepath):
        """
        Converts a single .msg file to an uorb header/source file
        """
        msg_context = genmsg.msg_loader.MsgContext.create_default()
        full_type_name = genmsg.gentools.compute_full_type_name(PACKAGE, os.path.basename(filename))

        spec = genmsg.msg_loader.load_msg_from_file(msg_context, filename, full_type_name)

        topics = get_multi_topics(filename)

        if includepath:
                search_path = genmsg.command_line.includepath_to_dict(includepath)
        else:
                search_path = {}
        genmsg.msg_loader.load_depends(msg_context, spec, search_path)
        md5sum = genmsg.gentools.compute_md5(msg_context, spec)
        if len(topics) == 0:
                topics.append(spec.short_name)
        em_globals = {
            "file_name_in": filename,
            "md5sum": md5sum,
            "search_path": search_path,
            "msg_context": msg_context,
            "spec": spec,
            "topics": topics
        }

        # Make sure output directory exists:
        if not os.path.isdir(outputdir):
                os.makedirs(outputdir)

        template_file = os.path.join(templatedir, TEMPLATE_FILE[format_idx])
        output_file = os.path.join(outputdir, spec.short_name +
                OUTPUT_FILE_EXT[format_idx])

        return generate_by_template(output_file, template_file, em_globals)