怎么遠程調(diào)試在Linux車機中的應(yīng)用

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導(dǎo)讀

在軟件開發(fā)過程中，調(diào)試是必不可少的環(huán)節(jié)，嵌入式操作系統(tǒng)的調(diào)試與桌面操作系統(tǒng)的調(diào)試相比有很大差別，嵌入式系統(tǒng)的可視化調(diào)試能力比桌面操作系統(tǒng)要弱一點。對于導(dǎo)航這種業(yè)務(wù)場景比較復(fù)雜的程序開發(fā)，可視化調(diào)試環(huán)境能讓我們業(yè)務(wù)場景開發(fā)事半功倍，也能快速定位導(dǎo)航業(yè)務(wù)與車機中其他模塊交互出現(xiàn)的問題，提高開發(fā)過程中的調(diào)試效率。

遠程調(diào)試是真機調(diào)試中最便捷的一種，開發(fā)者只需借用在PC端強大的調(diào)試器就能完成業(yè)務(wù)場景的調(diào)試。

背景

Thrift是一種接口描述語言和二進制通訊協(xié)議，它被用來定義和創(chuàng)建跨語言的服務(wù)，是一種RPC（遠程過程調(diào)用）通信框架，由Facebook為“大規(guī)?？缯Z言服務(wù)開發(fā)”。在車機系統(tǒng)中，各模塊之間也可以使用Thrift通信框架進行通信。導(dǎo)航作為一個單獨的為進程提供服務(wù)的模塊，只提供導(dǎo)航相關(guān)的業(yè)務(wù)以及地圖渲染的能力，導(dǎo)航的HMI界面是車機系統(tǒng)中統(tǒng)一的操作界面，系統(tǒng)HMI界面與導(dǎo)航之間的交互接口則是通過已經(jīng)定義好的接口描述語言（IDL），使用自動化工具生成本地可調(diào)用的接口，然后使用Thrift框架傳輸完成系統(tǒng)HMI與導(dǎo)航之間的通信。

 

調(diào)試手段

為了開發(fā)過程中調(diào)試方便，我們在PC上做了一套模擬器，能在PC上進行地圖渲染。還實現(xiàn)了一套在PC上使用的系統(tǒng)HMI模擬命令發(fā)送工具，模擬工具是作為客戶端連接導(dǎo)航提供的服務(wù)，這樣能在PC端模擬發(fā)送命令，幫助導(dǎo)航簡單業(yè)務(wù)的開發(fā)，但這種方式存在著以下弊端：

• 模擬命令工具，只能模擬簡單的業(yè)務(wù)場景，有多個交互的場景無法模擬。

• 無法操作地圖HMI，也看不到HMI界面顯示以及過程中的反饋。

• 無法滾動地圖，后面接了Win32上面的鼠標(biāo)事件，能用鼠標(biāo)實現(xiàn)滾動，但這種方式與車機中滾動流程不一致。 

• PC端無法使用車機中的設(shè)備，如導(dǎo)航過程中沒有導(dǎo)航音，無法使用USB等。 

• PC端拿不到車機中的數(shù)據(jù)，比如車身數(shù)據(jù)、GPS信號等。

調(diào)試方案優(yōu)化

針對當(dāng)前調(diào)試手段存在的以上問題。我們對調(diào)試方案進行了優(yōu)化，我們可以借助車機中系統(tǒng)HMI來與導(dǎo)航進行交互。實現(xiàn)了使用車機環(huán)境中的信號對PC端導(dǎo)航業(yè)務(wù)場景進行調(diào)試。主要有以下幾點功能：

1.PC端模擬器接收車機發(fā)來的信號

在該項目中，導(dǎo)航的相關(guān)業(yè)務(wù)都是作為服務(wù)端向車機中其他模塊提供服務(wù)，在車機系統(tǒng)中，系統(tǒng)HMI連接導(dǎo)航服務(wù)的地址是固定的，我們在車機中開發(fā)了一個代理--Sandwich，主要作用是啟動導(dǎo)航服務(wù)，這個導(dǎo)航服務(wù)并不實現(xiàn)真正的導(dǎo)航業(yè)務(wù)，而是啟動了一個空服務(wù)，讓車機中其他模塊能成功建立連接，同時Sandwich作為客戶端連接PC端模擬器提供的導(dǎo)航服務(wù)，PC端的導(dǎo)航服務(wù)真正實現(xiàn)導(dǎo)航業(yè)務(wù)，Sandwich負責(zé)接收車機發(fā)送過來的業(yè)務(wù)請求，并將請求轉(zhuǎn)發(fā)給PC端模擬器，這樣PC端模擬器就能接收到車機中的信號，收到的業(yè)務(wù)請求并做處理再將處理結(jié)果通過Thrift反饋到車機端。

這個流程我們打通了車機中信號發(fā)送到PC端模擬器，并可以將處理完的數(shù)據(jù)反饋給車機端。

 

3. 將PC端模擬器中顯示的地圖投射到車機端顯示

實現(xiàn)了以上兩步，一個使用車機信號調(diào)試PC端導(dǎo)航程序的環(huán)境基本完成了。已經(jīng)能實現(xiàn)車機信號與PC進行雙向接收，但是此時導(dǎo)航的渲染能力還是停留在PC端，車機中還只是顯示了一個系統(tǒng)HMI界面，無法看到導(dǎo)航地圖展現(xiàn)的效果，這樣就會帶來一個問題，一些需要強依賴地圖的操作可能就無法精準操作，比如點擊地圖上某個POI等。此時需要將PC端的展現(xiàn)同步到車機側(cè)。

要實現(xiàn)這一目的，一般我們有兩種方法：

• 車機與PC同步渲染

車機中的導(dǎo)航正常運行，當(dāng)導(dǎo)航接收到系統(tǒng)模塊業(yè)務(wù)請求時，先是車機導(dǎo)航進行處理，處理完畢后將信號轉(zhuǎn)發(fā)到PC端處理，這種方案兩端導(dǎo)航業(yè)務(wù)邏輯并行運行，復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景下，兩端會同時跟車機進行交互，此時可能會產(chǎn)生互斥，會有兩端邏輯不同步的場景，達不到預(yù)期效果。

• 將車機中渲染的數(shù)據(jù)投射到車機端

在這里我們可以將PC上程序每渲染一幀地圖則將結(jié)果傳到車機端，由車機端Sandwich負責(zé)接收，當(dāng)Sandwich接收到一幀地圖像素數(shù)據(jù)后，負責(zé)將此幀數(shù)據(jù)渲染到車機屏幕上，此時車機中呈現(xiàn)的效果跟PC端一致。在該項目中我們采用了這一方案，這種方案中，真正的導(dǎo)航業(yè)務(wù)邏輯是來自PC端，車機中只是一個轉(zhuǎn)發(fā)過程，所以不會存在第一種方案中的問題。

 

但在某些特定的環(huán)境下，導(dǎo)航描畫會很頻繁，發(fā)送給車機的數(shù)據(jù)也會很多，頻繁的數(shù)據(jù)發(fā)送可能會帶來一定的性能開銷，表現(xiàn)上可能會出現(xiàn)延遲。這里可以使用降低圖像質(zhì)量來減少圖像數(shù)據(jù)，例如，可以使用16位或者8位BMP來傳輸，還可以壓縮傳輸，這樣1920*720分辨率圖像傳輸大小能控制在30-50k左右。

小結(jié)

基于車機系統(tǒng)中Thrift通信框架，實現(xiàn)的這套遠程調(diào)試方案，實質(zhì)是在車機中使用Sandwich程序接管車機系統(tǒng)中與導(dǎo)航有交互的全部接口處理，通過RPC通信轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)了使用真實車機信號調(diào)試導(dǎo)航的目的。有了這套調(diào)試環(huán)境，我們甚至可以直接在真車上邊路測邊調(diào)試，跟以前的路測拿Log回來分析、重現(xiàn)相比，整個調(diào)試過程，簡單，便捷，直觀。大大提高了開發(fā)效率。

基于RPC通信的特性，我們還可以對調(diào)試方案再進一步優(yōu)化，可以加入多客戶端調(diào)試功能，使用同一臺車機環(huán)境，不同的模塊負責(zé)人可以同時進行復(fù)雜業(yè)務(wù)場景的聯(lián)合調(diào)試。

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當(dāng)前標(biāo)題：怎么遠程調(diào)試在Linux車機中的應(yīng)用
標(biāo)題網(wǎng)址：http://muchs.cn/article32/jpigsc.html

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