使用doxygen分析MCAL源码的层次架构-基于YTM32

引言

阅读MCAL源码包中的源码，猜测MCAL可能只是MCU底层SDK向AutoSAR的一个适配接口。为了验证这个猜测，比较直接的做法，就是通过源码“逆向”出软件包中函数的调用关系，试图归纳出实际的源码设计层次架构。为此，我想到多年前在CI服务器上生成SDK API手册时，偶然发现的可以使用doxygen工具生成函数调用关系图的方法，打算摩拳擦掌，“搞”它一下子。

通过函数调用关系分析层次架构（抽象流图），是入手研究复杂软件的常用方法，也是软件架构师的基操，666 _^v^

文末有彩蛋。。。

准备和安装软件

doxygen 是跨平台的工具，官网：http://www.doxygen.nl/，支持Linux、Windows、Mac OS X系统（本文将以Windows版本为例）。支持C语言在内的多种语言的分析，生成的帮助文档格式可以是CHM、RTF、PostScript、PDF、HTML和Unixman page等。它是一款优秀的文档自动生成工具，可以将代码中的注释转换成帮助文档（注释格式要符合 doxygen 要求才行，FFmpeg API Documentation 就是用doxygen自动生成的）。本文使用doxygen的主要目的是生成函数调用关系图，也可以通过静态分析代码，生成「头文件引用关系图」、「函数调用关系图」、「继承图」以及「协作图」来可视化文档之间的关系。

doxygen（for Windows）的下载链接：https://www.doxygen.nl/files/doxygen-1.9.8-setup.exe

doxygen 自身没办法直接生成关系图，需要依赖 graphviz 才行，得先安装 graphviz。

官网：http://www.graphviz.org/
下载：https://graphviz.gitlab.io/_pages/Download/windows/graphviz-2.38.msi

生成Call Graph

运行 doxywizard.exe。

配置Wizard > Project页面

配置doxygen工程的目录、即将扫描源码的目录、产生输出文件的目录等。

配置Wizard > Mode页面

选定目标源码的编程语言，为C语言。

配置Expert > Project页面

可以选择生成中文文档。

配置Expert > Build页面

配置引用的对象类型。

配置Expert > Dot页面

启用DOT，启用生成CALL_GRAPH，配置生成DOT的工具路径。

分析并生成源码

查看生成内容

查看生成的调用流图

以查看Mcu.c文件的包含关系为例：

以查看Mcu_ClockInit()函数的调用关系为例：

查看Mcu模块与其他模块的关联关系：

总结

在doxygen生成的网站中大略过了一遍YTM32 MCAL的调用关系流图，以MCU驱动模块为例，做了简要的架构分析。MCU驱动模块的实现源码主要位于Mcu目录中（另有Mcu_Cfg.h文件位于board目录中），MCU驱动模块还引用了Rte和Det目录中的组件，以及Platform中关于硬件硬件的访问。根据AutoSAR MCAL的规范，Mcu和Det、Rte等组件位于同一层次，并存在相互调用的关系。MCU驱动模块为了区分MCAL的同层调用关系和面向硬件的调用关系，专门在Mcu.c文件和Mcu_Lld.c文件中分两层实现了MCU驱动模块的功能：

• 在Mcu.c文件中，可以调用MCAL同层次组件的服务，向AutoSAR的BSW提供底层服务。向下通过调用Mcu_Lld.c文件中函数，实现对本组件专属硬件的访问。
• 在Mcu_Lld.c文件中，不能调用MCAL层次上的服务，仅能访问MCU硬件资源，并仅能又Mcu.c文件中的函数调用。

类似地，其他的MCAL层的驱动模块也是如此分层地设计和实现。

如此，可以推断，本文分析的YTM32B1ME05的MCAL软件包为代表，若在YTM32B1MD14芯片（或其他车规MCU）的MCAL软件包中，在基于这个层次架构实现MCAL软件包中，需要适配的，也仅仅是Mcu_Lld.c文件这个层级上的源码。

参考文献

• doxygen+graphviz轻松绘制函数调用图（call graph）,
  https://www.cnblogs.com/realjimmy/p/12892179.html
• 绘制函数调用图（call graph）（4）：doxygen + graphviz，
  https://blog.csdn.net/benkaoya/article/details/79763668