px4原生源码学习四--Nuttx 实时操作系统编程
前面说到px4是基于Nuttx实时操作系统上的，那么px4也是由一些程序所构成，这些程序实现了飞行器的自主控制，只不过这些程序并不是我们通常所见到的单片机或者windows编程那样的程序，但基本编程思想是一致的。我认为如果要看懂px4的源码，那你一定要了解px4的那些程序是怎么编写出来，怎么运行的。所以本章我就大概介绍一下基于Nuttx的编程，我以一个所有编程入门都会介绍的一个程序作为例子。这个程序就是大名鼎鼎的hello world
。
在讲解编程之前，我得交代两个重要的东西，因为这两个东西存在于px4的源码系统当中，非常重要，它们就是make和Cmake。
首先谈谈何为make，熟悉linux系统的朋友对make肯定不陌生，它就是用来读取Makefile文件然后执行，把源码编译链接为可执行程序的一个软件。我们只要把待编译的源码文件和这些源码所需要用到的库写到Makefile文件里面执行make命令就能得到可执行或者可烧录的二进制文件。
那何为Cmake呢？
我们可以这样理解，早期人们直接使用gcc命令编译程序，当源码文件多起了之后，直接用gcc命令过长，链接的库过多，这样就太麻烦了。这时候Make就应运而生，解决了人们对于代码文件过多的困扰。但随着项目越来越大，文件越来越多，人们发现make也捉襟见肘，因为编写Makefile文件又会变得异常复杂。这个时候聪明的程序猿就想能不能有个程序可以帮我写Makefile文件呢？这样就引出了Cmake，当然Cmake不是智能的，它不可能自己去辨别那些是代码，那些是文件，需要什么库。这样就引入了另外一套规则，也引入了一个文件CMakeLists.txt，这个文件就是Cmake程序识别的文件，有这个文件，Cmake就能帮助程序猿自动生成Makefile文件。
总的来说流程应该是这样的：
cmake make
CMakeLists.txt-------------->Makefile---------------------->可执行文件
src,lib
看过px4源码文件的朋友肯定会发现里面有很多CMakeLists.txt文件，事实上整个px4源码的文件都是基于CMakeLists.txt的（Nuttx系统不是，Nuttx是基于Makefile的，px4源码基本都在Firmware/src下，Nuttx操作系统源码在Firmware/NuttX下）
有了上面这个两个概念之后，我们就开始着手编写我们的hello world程序。
首先进入/Firmware/src/examples文件夹，然后在这个文件夹下面建立一个文件夹hello_world，再进入hello_world文件夹，在该文件夹下建立两个文件：CMakeLists.txt，hello_world.c。
首先编辑hello_world.c文件。
- #include <px4_config.h>
- #include <px4_tasks.h>
- #include <px4_posix.h>
- #include <unistd.h>
- #include <stdio.h>
- #include <poll.h>
- #include <string.h>
- __EXPORT int hello_world_main(int argc, char *argv[]);
- int hello_world_main(int argc, char *argv[]){
- PX4_INFO("hello world!");
- return 0;
- }
然后编辑CMakeLists.txt文件
- px4_add_module(
- MODULE examples__hello_world
- MAIN hello_world
- STACK_MAIN 2000
- SRCS
- hello_world.c
- DEPENDS
- platforms__common
- )
最后最重要的是我们要将这个程序注册到Nuttx的系统当中
找到文件/Firmware/cmake/configs/nuttx_px4fmu-v2_default.cmake
针对不同的硬件所注册的文件是不同的，下面是不同硬件的注册方式：
- Posix SITL: Firmware/cmake/configs/posix_sitl_default.cmake
- Pixhawk v1/2: Firmware/cmake/configs/nuttx_px4fmu-v2_default.cmake
- Pixracer: Firmware/cmake/configs/nuttx_px4fmu-v4_default.cmake
在cmake文件中添加“examples/hello_world”
像下面这样：
- include(nuttx/px4_impl_nuttx)
- set(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE ${PX4_SOURCE_DIR}/cmake/toolchains/Toolchain-arm-none-eabi.cmake)
- set(config_uavcan_num_ifaces 2)
- set(config_module_list
- #
- # Board support modules
- #
- drivers/device
- drivers/stm32
- drivers/stm32/adc
- drivers/stm32/tone_alarm
- drivers/led
- drivers/px4fmu
- drivers/px4io
- drivers/boards/px4fmu-v2
- drivers/rgbled
- drivers/mpu6000
- #drivers/mpu9250
- drivers/lsm303d
- drivers/l3gd20
- drivers/hmc5883
- drivers/ms5611
- #drivers/mb12xx
- #drivers/srf02
- drivers/sf0x
- #drivers/ll40ls
- drivers/trone
- drivers/gps
- drivers/pwm_out_sim
- #drivers/hott
- #drivers/hott/hott_telemetry
- #drivers/hott/hott_sensors
- #drivers/blinkm
- drivers/airspeed
- drivers/ets_airspeed
- drivers/meas_airspeed
- #drivers/frsky_telemetry
- modules/sensors
- #drivers/mkblctrl
- drivers/px4flow
- #drivers/oreoled
- #drivers/vmount
- drivers/pwm_input
- drivers/camera_trigger
- drivers/bst
- #drivers/snapdragon_rc_pwm
- drivers/lis3mdl
- #example
- examples/px4_simple_app
- <span style="color:#FF0000;">examples/hello_world</span>
- #
- # System commands
- #
- systemcmds/bl_update
- systemcmds/config
- systemcmds/dumpfile
- #systemcmds/esc_calib
- systemcmds/mixer
- #systemcmds/motor_ramp
- systemcmds/mtd
- systemcmds/nshterm
- systemcmds/param
- systemcmds/perf
- systemcmds/pwm
- systemcmds/reboot
- #systemcmds/sd_bench
- systemcmds/top
- #systemcmds/topic_listener
- systemcmds/ver
- #
- # Testing
- #
- #drivers/sf0x/sf0x_tests
- #drivers/test_ppm
- #lib/rc/rc_tests
- #modules/commander/commander_tests
- #modules/controllib_test
- #modules/mavlink/mavlink_tests
- #modules/unit_test
- #modules/uORB/uORB_tests
- #systemcmds/tests
- #
- # General system control
- #
- modules/commander
- modules/load_mon
- modules/navigator
- modules/mavlink
- modules/gpio_led
- modules/uavcan
- modules/land_detector
- #
- # Estimation modules
- #
- modules/attitude_estimator_q
- #modules/position_estimator_inav
- modules/local_position_estimator
- modules/ekf2
- #
- # Vehicle Control
- #
- modules/fw_pos_control_l1
- modules/fw_att_control
- modules/mc_att_control
- modules/mc_pos_control
- modules/vtol_att_control
- #
- # Logging
- #
- #modules/logger
- modules/sdlog2
- #
- # Library modules
- #
- modules/param
- modules/systemlib
- modules/systemlib/mixer
- modules/uORB
- modules/dataman
- #
- # Libraries
- #
- lib/controllib
- lib/mathlib
- lib/mathlib/math/filter
- lib/ecl
- lib/external_lgpl
- lib/geo
- lib/geo_lookup
- lib/conversion
- lib/launchdetection
- lib/terrain_estimation
- lib/runway_takeoff
- lib/tailsitter_recovery
- lib/DriverFramework/framework
- platforms/nuttx
- # had to add for cmake, not sure why wasn't in original config
- platforms/common
- platforms/nuttx/px4_layer
- #
- # OBC challenge
- #
- #modules/bottle_drop
- #
- # Rover apps
- #
- #examples/rover_steering_control
- #
- # Demo apps
- #
- #examples/math_demo
- # Tutorial code from
- # https://px4.io/dev/px4_simple_app
- #examples/px4_simple_app
- # Tutorial code from
- # https://px4.io/dev/daemon
- #examples/px4_daemon_app
- # Tutorial code from
- # https://px4.io/dev/debug_values
- #examples/px4_mavlink_debug
- # Tutorial code from
- # https://px4.io/dev/example_fixedwing_control
- #examples/fixedwing_control
- # Hardware test
- #examples/hwtest
- )
- set(config_extra_builtin_cmds
- serdis
- sercon
- )
- set(config_io_board
- px4io-v2
- )
- set(config_extra_libs
- uavcan
- uavcan_stm32_driver
- )
- set(config_io_extra_libs
- )
- add_custom_target(sercon)
- set_target_properties(sercon PROPERTIES
- PRIORITY "SCHED_PRIORITY_DEFAULT"
- MAIN "sercon" STACK_MAIN "2048"
- COMPILE_FLAGS "-Os")
- add_custom_target(serdis)
- set_target_properties(serdis PROPERTIES
- PRIORITY "SCHED_PRIORITY_DEFAULT"
- MAIN "serdis" STACK_MAIN "2048"
- COMPILE_FLAGS "-Os")
这样cmake的编译系统就会将这个程序加入到编译链中去了。
在Firmware文件夹下面执行make px4fmu-v2_default，如果不出问题的话，编译成功会显示下面的画面：
然后将硬件连接至虚拟机，执行烧录命令：make px4fmu-v2_default upload
按照上一篇文章所讲的那样同Nuttx shell通信
./mavlink_shell.py /dev/ttyACM0
在nsh中输入help命令之后，你就会在Builtin Apps下面找到hello_world程序
执行hello_world程序：
可以看到输出了hello world！
那么这一切是怎么做到的呢？首先看看代码文件即hello_world.c文件
首先是include
- #include <px4_config.h>
- #include <px4_tasks.h>
- #include <px4_posix.h>
- #include <unistd.h>
- #include <stdio.h>
- #include <poll.h>
- #include <string.h>
这些库文件你可以认为是编写基于Nuttx操作系统修改的px4程序程序必不可少的库文件包含（其实px4团队修改了不少Nuttx操作系统的东西，使其使用更加方便，所以这些程序并不是真正意义上的Nuttx程序）
然后是main函数（这里要提醒一下广大同学，可能px4基于stm32的编译器语法规则过于严格，所以在编写一个函数之前，必须要去申明这个函数，即使这个函数是main函数也要申明，不然编译报错，无法通过）
- int hello_world_main(int argc, char *argv[]){
- PX4_INFO("hello world!");
- return 0;
- }
可以看到基于Nuttx操作系统的main函数和其它系统的命名有很大不同，但也有自己的规律，那就是函数名+_+main,即 name_main(),程序主函数里的参数(int argc, char *argv[])和其它系统main函数所带的参数没什么不同（如果不懂main函数带形参的同学最好自己百度一下，因为px4的那些程序基本都带参数的）。
PX4_INFO();是一个类似于printf的函数（事实上他就是是基于printf实现的），用来输出PX4的一些信息的。
再来看看CMakeLists.txt文件
- px4_add_module(
- MODULE examples__hello_world
- MAIN hello_world
- STACK_MAIN 2000
- SRCS
- hello_world.c
- DEPENDS
- platforms__common
- )
从字面上可以了解到每个程序在CMake里面都是一个模块，最后总的Cmake文件会去自动将这些模块添加到最后的生成的Makefile文件里面。所以我们要做的就是把我们写的模块的一些属性描写清楚，然后将其注册到nuttx_px4fmu-v2_default.cmake文件当中。
首先是模块名MODULE：这个名字的命名规则是当前文件夹+__+主函数名。
然后是MIAN ：这个就是用来确定代码中那个函数为主函数的，填写主函数名即可。
STACK_MAIN：目前暂不清楚用途
SRCS：所用到的源文件。
DEPENDS ：依赖。
以上就是关于编写一个基于Nuttx操作系统hello world程序的全过程。
因为我本人对Cmake的一些语法还不是很清楚，所以以上有些东西可能描述的不是很清楚，如有大神，还望指点。
下面一篇文章我将简介一下大家都很关心和迫切想知道的问题，就是px4的飞控程序是怎么开始执行的，程序入口在哪。
px4原生源码学习四--Nuttx 实时操作系统编程相关推荐
- px4原生源码学习三--Nuttx实时操作系统的使用
/*************************************************************************************************** ...
- px4原生源码学习一
接触px4代码有几天了,想把自己所学所想记录下来. px4就不过多介绍了,算得上目前使用的最广泛的开源飞控了.为什么说"px4原生代码学习呢",这还得追溯到被大疆干死的3DR,3D ...
- px4原生源码学习-(1)
接触px4代码有几天了,想把自己所学所想记录下来. px4就不过多介绍了,算得上目前使用的最广泛的开源飞控了.为什么说"px4原生代码学习呢",这还得追溯到被大疆干死的3DR,3D ...
- px4原生源码学习二--实时操作系统篇
/*************************************************************************************************** ...
- 漂流瓶语聊视频文字聊天模式app软件原生源码定制开发
漂流瓶语聊视频文字聊天模式app软件原生源码定制开发 功能首页: 1. 顶部是一个滚动信息条 2. 下面是大海和漂流瓶界面 3. 再往下是心动匹配和扔一个 4. 点击心动匹配之后,进入匹配页面,配对成 ...
- 2021最新4合1即时通讯IM源码-服务端+PC+WEB+安卓+IOS完整原生源码
介绍: 20214合1即时通讯IM源码 服务端+PC+WEB+安卓+IOS完整原生源码 附完整开发文档+视频搭建教程. 注意:此源码亲测可用,他处有小问题,我们已经修复.任何源码,难免有瑕疵,但不影响 ...
- NuttX实时操作系统
NuttX 是一个实时操作系统(RTOS),其重点遵从特定的标准并且尽量小型化.可伸缩良好且可适应从8位到32位单片机环境.Nuttx主要遵循的标准是 Posix和ANSI标准.其他的一些来自于Uni ...
- javashop源码百度云，java多用户商城原生源码，javamall电商系统
java商城系统-小程序商城-javab2b2c系统-新零售分销商城-零售商城-o2o商城系统-拼团商城 商城源码,b2b2c,多商户商城系统,网上商城系统,电子商务系统,javashop,网店系统
- 手机直播开发杂谈之：直播原生源码+APP+直播系统推流SDK(Android)
情不知所起而一往情深 心不知所动而生死相许 先朗诵两句诗词抒发一下美好的心情,正如两句诗词一样,我的心慢慢的也被这个自媒体时代的直播网络所偷走,时代的变化注定这个时代的文化,下面是我对直播开发一些浅显 ...
最新文章
- OpenCV边缘检测专题
- 数据结构与算法 / 红黑树
- Spring管理的Hibernate事件监听器
- PagerSwitch tab样式加上下拉刷新（一）
- 网站内容收录不稳定/不收录的原因分析
- 机器学习系列文章-决策树
- transforms.Compose,transforms.ToTensor(),transforms.Normalize()的含义与原理
- php天气预报小偷,帮朋友写的PHP天气预报小偷程序
- 网络技能大赛-2018年国赛真题[2018年全国职业技能大赛高职组计算机网络应用赛项真题-I卷]路由交换部分答案详解
- 奥的斯电梯服务器自动呼梯,奥的斯外呼电梯控制系统说明
- #CF div2 1670D Very Suspicious题解（思维+贪心）
- 解决None of the constructors found with ‘Autofac.Core.Activators.Reflection.DefaultConstructorFinder’
- 最新版YOLOv6训练自己的数据集（超详细完整版！）
- 未来瞭望 | 智能超表面：致敬（RISpect）6G
- android activity 后的形式 藏
- 【QT】实现本地音乐播放器
- 计算机械转速,机械制造装备设计举例-计算转速.ppt
- U盘启动PE 华硕X205TA安装 win10/win8
- 紫光展锐驱动之sensorhub调试
- 中易项目管理系统，辅助项目经理规范管理项目的小助手