1. 架构 Architecture

上手与环境见 §0；各模块 API 见 §2–§12。本文描述 栈内位置、内部分层、部署形态、数据流与生命周期。

本文 §1	相关文档
分层、数据流、环境	§0 指南 · §13 综述 Survey

1.1 栈内位置

Autonomy 算法模块不直接操作 DDS/SHM，而是经 Node + 消息边界 与 autolink 交互。

应用层 planning · control · localization · navigator C++ autonomy::commsgs::* struct，进程内算法逻辑

典型 Server

PlannerServer ControllerServer BtNavigator

ToProto / FromProto

通信 API autolink Node Writer/Reader · Service/Client · Action · Parameter

持续数据流

Channel /plan /cmd_vel

事务 / 长任务

Service Action Parameter

INTRA · SHM · RTPS

传输层同进程 / 同机 / 跨主机发现：UDP 多播，无 central master

INTRA SHM RTPS Bridge → ROS 2

相关模块	关系
commsgs	消息类型与 proto
Framework	Server 装配与 Lua 配置
Bridge	外部协议互通

1.2 内部分层

autolink 运行时自顶向下分为五层；发现与数据路径分离——拓扑匹配后，业务数据不经发现通道。

L1 应用 Node 端点 CreateWriter/Reader · Service/Client · Action · Parameter

RoleAttributes · channel 名 · QoS

L2 发现 Service Discovery UDP 多播 · 拓扑注册与匹配

匹配完成

L3 传输 Transport 按拓扑自动选择 INTRA / SHM / RTPS

收包 → pending_queue

L4 调度 Scheduler + CRoutine Reader 回调 · Component::Proc · Timer（classic / choreography）

class_loader / PluginManager

L5 扩展 Component .so · 算法 Plugin DAG 配置 · XML 描述文件 · RegisterInProcessClass

1.3 两种部署形态

形态	入口	调度	适用
Binary	`main()` → `Init` + `CreateNode`	自建 `Rate` 循环	示例、工具、快速验证
Component	`mainboard` / `autolink_launch`	Scheduler + DataVisitor	生产模块、车载部署

Binary talker / listener

流程

Init CreateNode Writer / Reader Rate::Sleep WaitForShutdown

◄ 对比 ►

Component DAG + mainboard

流程

LoadLibrary Init DataVisitor Proc DAG readers[]

详见 §2 节点 Node · §9 启动 Launch · §10 组件 Component。

1.4 Component 数据流

多输入 Component 由 DataVisitor 缓存并对齐各路最新消息，齐备后唤醒 Proc。

数据流 DAG → 收包 → 对齐 → 调度 → 输出 channel 名由 DAG readers[] 注入；Writer 在 Init() 中创建

① DAG readers[]

② Reader

③ DataVisitor

④ Scheduler

⑤ Proc()

⑥ Writer

多路齐备才触发 TimerComponent 无 readers 见 §3.7 直驱回调

TimerComponent 无输入 channel，由 DAG interval（ms）直接触发 Proc()，见 §11。

Channel 直驱回调路径见 §3.7。

1.5 生命周期

状态机 Init → Ready → Running → Shutdown Binary 与 Component 共用 autolink::Init；运行期调度方式不同

状态 Init

Ready

Running

Shutdown

Clear

状态	触发 / 含义
Init	`autolink::Init(argv)`，加载配置与子系统
Ready	`CreateNode` 或 `mainboard LoadAll`
Running	`OK()` 循环；Reader 回调 / `Proc` / Timer
Shutdown	SIGINT 或异常；`Component::Shutdown`

阶段	Binary	Component
启动	`Init` → `CreateNode`	`mainboard -d foo.dag`
运行	`while (OK())` + `Rate`	Scheduler 调度 `Proc`
退出	析构 / `Clear`	`Shutdown` → `UnloadLibrary`

1.6 环境与路径变量

GetFilePathWithEnv 按变量解析相对路径；未设置时回退到 AUTOLINK_PATH 下默认目录。

变量	解析对象	典型值
`AUTOLINK_PATH`	运行时根（`conf/autolink.pb.conf`）	`build/autolink` 或 `/usr/local/share/autolink`
`AUTOLINK_DISTRIBUTION_HOME`	安装前缀	`/usr/local`
`AUTOLINK_CONF_PATH`	模块配置、调度 conf	`$AUTOLINK_PATH/conf`
`AUTOLINK_DAG_PATH`	`.dag` 文件	安装 share 目录
`AUTOLINK_LIB_PATH`	Component `.so`	`lib/autolink/examples/...`
`AUTOLINK_LAUNCH_PATH`	`.launch` 文件	同 DAG
`AUTOLINK_PLUGIN_*`	插件描述与 `.so`	见 §7
`AUTOLINK_SCHED_CONF`	调度配置	`conf/compute_sched_choreography.conf`
`AUTOLINK_DOMAIN_ID`	RTPS 发现域	`setup.bash` 默认 `80`
`GLOG_*`	日志	见 §8

Python 另需 PYTHONPATH 指向 autolink_py3（examples/python/README.md）。

1.7 CLI 工具

工具	作用
`mainboard`	`-d foo.dag` 加载 Component；`--plugin=` 加载插件
`autolink_launch`	多 module 进程编排
`autolink_channel`	诊断 channel 匹配
`autolink_monitor`	实时流量
`autolink_recorder`	录放（§3.9）

构建：cmake ... -DAUTOLINK_BUILD_TOOLS=ON。

1.8 Autonomy 集成

system::Autonomy 各 Server 在内部 CreateNode，将 commsgs 与 autolink 对接：

Server	autolink 用法
Planning	Plugin 加载 `GlobalPlanner`
Navigator	Action Client → Controller
各模块	Lua 配置 + 可选 Parameter

详见 Framework §3。

导航：← §0 指南 · §2 节点 Node →