0. 简介
计算框架是自动驾驶系统中的重中之重,也是整个系统得以高效稳定运行的基础。为了实时地完成感知、决策和执行,系统需要一系列的模块相互紧密配合,高效地执行任务流。由于各种原因,这些模块可能位于不同进程,也可能位于不同机器。这就要求计算框架中具有灵活的、高性能的通信机制。Apollo在3.5版本中推出了Cyber RT替代了原先的ROS。
和ROS & ROS2中类似,Cyber RT中支持两种数据交换模式:一种是Publish-Subscriber
模式,常用于数据流处理中节点间通信。即发布者(Publisher)在channel(ROS中对应地称为topic)上发布消息,订阅该channel的订阅者(Subscriber)便会收到消息数据;另一种就是常见的Service-Client
模式,常用于客户端与服务端的请求与响应。Node是整个数据拓扑网络中的基本单元。一个Node中可以创建多个读者/写者,服务端/客户端。读者和写者分别对应Reader和Writer,用于Publish-Subscribe模式。服务端和客户端分别对应Service和Client,用于Service-Client模式。
1. CyberRT BUILD文件
Apollo 是优秀的自动驾驶开发框架,出自百度之手,目前的Apollo是基于Cyber RT通信键实现的。Apollo的具体安装可以看Apollo 6.0 安装完全指南。Apollo (或者说CyberRT)使用 Bazel 进行代码构建,Bazel 是由 Google 开源的一款高效的软件构建工具。使用 Bazel 时,我们需要为每个参与构建的目录创建一个 BUILD 文件来定义一些构建规则,BUILD 文件使用类似 Python 的语法。其优点如下:
- Bazel 仅重建必要的内容。借助高级的本地和分布式缓存,优化的依赖关系分析和并行执行,可以获得快速而增量的构建。
- 构建和测试 Java、C++、Android、iOS、和其他各种语言平台。Bazel 可以在 Windows、macOS 和 Linux 上运行。
- Bazel 帮助你扩展你的组织、代码库和持续集成系统。它可以处理任何规模的代码库。
1.1 Bazel项目结构
在构建项目之前,您需要设置其工作区。工作区是一个保存项目源文件和 Bazel 构建输出的目录。它还包含 Bazel 识别为特殊的文件:
- 该WORKSPACE文件将目录及其内容标识为 Bazel 工作区并位于项目目录结构的根部,
- 一个或多个BUILD文件,告诉 Bazel 如何构建项目的不同部分。
其目录结构大致如下:
project
|-- pkg
| |-- BUILD
| |-- src.cc
|-- WORKSPACE
1.2 了解BUILD文件
一个BUILD文件包含多种不同类型的 Bazel 指令。最重要的类型是构建规则,它告诉 Bazel 如何构建所需的输出,例如可执行二进制文件或库。文件中构建规则的每个实例BUILD称为目标,并指向一组特定的源文件和依赖项。一个目标也可以指向其他目标。例如:
cc_binary(
name = "hello_world",
srcs = ["hello_world.cc"],
)
在示例中,hello-world目标实例化 Bazel 的内置 cc_binary规则。该规则告诉 Bazel 从源文件构建一个独立的可执行二进制文件。
BUILD文件中常见的两种规则:
- cc_binary:表示要构建对应文件变成二进制文件。
- name:表示构建完成后的文件名字。
- srcs:表示要构建的源文件。
- deps:表示构建该文件所依赖相关的库。
- cc_library:表示要构建对应文件变成相关依赖库。
- hdrs:表示的是源文件对应的头文件路径。
- package(default_visibility = [“//visibility:public”])这段代码则表示该文件是公开的,能被所有对象找到并依赖。
load("//tools:cpplint.bzl", "cpplint")
package(default_visibility = ["//visibility:public"])
cc_binary(
name = "libcommon_component_example.so",
deps = [":common_component_example_lib"],
linkopts = ["-shared"],
linkstatic = False,
)
cc_library(
name = "common_component_example_lib",
srcs = [
"common_component_example.cc",
],
hdrs = [
"common_component_example.h",
],
deps = [
"//cyber",
"//cyber/examples/proto:examples_cc_proto",
],
)
cpplint()
2. 算法组件创建(内容引用文档)
Apollo Cyber 运行时框架 (Apollo Cyber RT Framework) 是基于组件概念来构建的。每个组件都是 Cyber 框架的一个构建块,它包括一个特定的算法模块, 此算法模块处理一组输入数椐并产生一组输出数椐。要创建并启动一个算法组件,需要通过以下 4 个步骤: