＜c++开发＞通信工具 -之-SOME/IP移植ubuntu部署 第一篇文章

一 前言

SOME/IP (Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP) 是一种通信协议，主要用于嵌入式系统和车载网络中的服务导向通信。SOME/IP是AUTOSAR（AUTomotive Open System ARchitecture，汽车开放系统架构）标准的一部分，AUTOSAR是由主要汽车制造商和供应商共同制定的开放式汽车电子架构标准。

SOME/IP协议定义了一种基于IP的服务导向的通信机制。在SOME/IP中，服务是一种可以被远程调用的功能，每个服务由一组方法和事件组成。服务由服务ID和实例ID唯一标识，方法和事件由方法ID和事件ID标识。

SOME/IP协议支持一对一、一对多和多对多的通信模式，可以使用UDP或TCP作为传输协议。SOME/IP还支持多播和事件订阅机制，可以有效地支持大规模的设备通信。

SOME/IP消息由一个头部和一个或多个负载部分组成。头部包含了消息的基本信息，如服务ID、实例ID、方法ID、消息类型（请求、请求应答、通知）等。负载部分则包含了实际的数据。

SOME/IP还定义了一种服务发现机制，设备可以通过这种机制来发现网络中可用的服务。这种服务发现机制基于SOME/IP-SD（Service Discovery）协议，是SOME/IP的一个重要组成部分。

总的来说，SOME/IP是一种灵活、可扩展的服务导向通信协议，适用于嵌入式系统和车载网络等环境。

二 SOME/IP部署

本文主要是在ubuntu PC中部署SOME/IP环境，并编写一些测试程序进行通信测试。

2.1 some/ip源码下载

使用some/ip前需要安装一些依赖库如下：

sudo apt-get install libboost-system-dev libboost-thread-dev libboost-log-dev libboost-program-options-dev libboost-test-dev

新建一个目录，并使用命令行打开，然后输入以下命令 获取some/ip的源码，如下：

git clone https://github.com/GENIVI/vsomeip.git

2.2 some/ip源码编译

some/ip源码编译并安装到ubuntu中，命令如下：

cd vsomeip
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

由上面输出截图可知，默认安装some/ip的库和头文件是在 /usr/local/lib/xxxx 和 /usr/local/include/xxx 目录下。

如果熟悉cmake的同学，可执行设置编译参数，可指定 安装路径。

三 SOME/IP 代码编写

基于上述安装好some/ip后，我们就可以编写测试程序了。
这里编写一个server，实现加法运算，并将结果返回给client;
编写一个client，将要相加的两个数，传递给服务端，并打印 服务端返回的结果值。

3.1 server源码

新建server.cpp文件，并输入以下内容：

#include <vsomeip/vsomeip.hpp>

// 定义服务和方法的ID
#define SAMPLE_SERVICE_ID 0x1234
#define SAMPLE_INSTANCE_ID 0x5678
#define SAMPLE_METHOD_ID 0x9ABC

class SampleService {
public:
    SampleService() {
        app_ = vsomeip::runtime::get()->create_application();
    }

    void offer_service() {
        app_->init();
        app_->offer_service(SAMPLE_SERVICE_ID, SAMPLE_INSTANCE_ID);
        app_->register_message_handler(SAMPLE_SERVICE_ID, SAMPLE_INSTANCE_ID, SAMPLE_METHOD_ID,
            std::bind(&SampleService::on_request, this, std::placeholders::_1));
        app_->start();
    }

    void on_request(const std::shared_ptr<vsomeip::message> &request) {
        std::shared_ptr<vsomeip::message> response = vsomeip::runtime::get()->create_response(request);
        int a = request->get_payload()->get_data()[0];
        int b = request->get_payload()->get_data()[1];
        int result = a + b;
        std::shared_ptr<vsomeip::payload> payload = vsomeip::runtime::get()->create_payload();
        payload->set_data(std::vector<vsomeip::byte_t>{result});
        response->set_payload(payload);
        app_->send(response);
    }

private:
    std::shared_ptr<vsomeip::application> app_;
};

int main() {
    SampleService service;
    service.offer_service();
    
    return 0;
}

3.2 client源码

新建client.cpp文件，并输入以下内容：

#include <vsomeip/vsomeip.hpp>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <thread>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

// 定义服务和方法的ID
#define SAMPLE_SERVICE_ID 0x1234
#define SAMPLE_INSTANCE_ID 0x5678
#define SAMPLE_METHOD_ID 0x9ABC

using namespace std;

class SampleClient {
public:
    SampleClient() {
        app_ = vsomeip::runtime::get()->create_application();
    }

    void request_service() {
        app_->init();
        app_->register_availability_handler(SAMPLE_SERVICE_ID, SAMPLE_INSTANCE_ID, 
            std::bind(&SampleClient::on_availability, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));
        app_->register_message_handler(SAMPLE_SERVICE_ID, SAMPLE_INSTANCE_ID, vsomeip::ANY_METHOD,
            std::bind(&SampleClient::on_response, this, std::placeholders::_1));
        app_->request_service(SAMPLE_SERVICE_ID, SAMPLE_INSTANCE_ID);
        app_->start();
    }

    void on_availability(vsomeip::service_t service, vsomeip::instance_t instance, bool is_available) {
        if (is_available) {
            // std::shared_ptr<vsomeip::message> 
            request = vsomeip::runtime::get()->create_request();
            request->set_service(service);
            request->set_instance(instance);
            request->set_method(SAMPLE_METHOD_ID);
            std::shared_ptr<vsomeip::payload> payload = vsomeip::runtime::get()->create_payload();
            payload->set_data(std::vector<vsomeip::byte_t>{15, 20}); // 传递两个整数
            request->set_payload(payload);
            app_->send(request);

            int i =0;
            /* TEST  vsomeip*/
            while (1)
            {
                std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
                std::cout << "i: " << i << std::endl;

                std::shared_ptr<vsomeip::payload> payload = vsomeip::runtime::get()->create_payload();
                payload->set_data(std::vector<vsomeip::byte_t>{i++, 20}); // 传递两个整数
                request->set_payload(payload);
                app_->send(request);

                if(i>100)
                    i = 0;
            }
        }
    }

    void on_response(const std::shared_ptr<vsomeip::message> &response) {
        if (response) {
            int result = response->get_payload()->get_data()[0];
            std::cout << "Result: " << result << std::endl;
        }
    }

private:
    std::shared_ptr<vsomeip::application> app_;
    std::shared_ptr<vsomeip::message> request;
};

int main() {
    SampleClient client;
    client.request_service();
    return 0;
}

四 编译运行

4.1 编译

server编译：

g++ server.cpp -o server -lvsomeip3

client编译：(其中-lpthread 是因为用到了一个延时)

g++ client.cpp -o client -lvsomeip3 -lpthread

4.2 运行

运行前需要设置以下lib的环境变量，否则会报错，终端临时设置lib环境变量命令如下：

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib/library:$LD_LIBRARY_PATH

注：每次新打开终端都要设置，同学们可自行将这个环境变量添加到 “ ~/.bashrc” 这文件中，这样就会自动设置LD_LIBRARY_PATH环境变量了。
将上述export语句 添加到 “ ~/.bashrc” 文件末尾，然后使用“source ~/.bashrc” 使更改生效，即可。

server运行：

./server

client
运行：

./client

五 结论

通过上述在ubuntu环境中部署some/ip ，能够对some/ip有个初步的认识，也能进一步扩大我们对some/ip的兴趣。笔者本人更注重于实践运用，对于理论说明就不太感冒。目的只有一个以用为主切入，进行some/ip的使用说明。后续不定期继续说明some/ip的使用。
如有不足，欢迎留言指正。