你提供的是一段功能完整的 **Bash 脚本**，用于配置一个名为 M20 的机器人设备。它包含多个系统级操作：修改配置文件、时间同步、SSH 远程控制、软件版本检查、ROS 导航控制等。
现在你想将这个脚本“转成 Python 模块”，这是一个非常合理且现代化的升级方向。Python 更适合构建可维护、可测试、可扩展的系统管理工具，尤其在机器人开发中广泛应用。
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### ✅ 为什么要用 Python 替代 Bash？
| 优势 | 说明 |
|------|------|
| 可读性 & 维护性 | Python 结构清晰，易于调试和团队协作 |
| 异常处理 | 内建 `try-except`，比 Bash 的 `$?` 更可靠 |
| 面向对象 | 支持类封装，便于模块化（如 `RobotConfig`, `TimeSync`, `VersionChecker`） |
| 日志系统 | `logging` 模块强大，无需手动拼接日志 |
| 网络/进程/SSH | 可使用 `paramiko`, `subprocess`, `requests` 等库 |
| 可打包发布 | 可做成 pip 包或 CLI 工具 |
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下面我将为你提供一个 **完整的 Python 模块实现框架**，完全替代你的 Bash 脚本，并保留所有功能，同时提升可维护性和健壮性。
```python
# m20_configurator.py - M20 设备配置主模块 (Python 实现)
import os
import sys
import time
import subprocess
import logging
import getpass
import json
from datetime import datetime
from dataclasses import dataclass
from typing import Dict, List, Optional
# ==================== 配置定义 ====================
@dataclass
class HostConfig:
ip: str
name: str
user: str = "user"
ssh_timeout: int = 15
class M20Configurator:
def __init__(self):
# 路径配置
self.config_file = "/var/opt/robot/conf/HWI.toml"
self.mfi_config_file = "/var/opt/robot/conf/MFI.toml"
self.host_name_file = "/var/opt/robot/conf/host_name"
self.target_dir = "/var/opt/robot"
self.calibration_dir = "/opt/robot/bin"
self.release_note = "release_note.json"
# 主机信息
self.hosts = {
"103": HostConfig("10.21.31.103", "主机103"),
"104": HostConfig("10.21.31.104", "主机104"),
"106": HostConfig("10.21.31.106", "主机106"),
}
# 软件包名称
self.packages = {
"103": "CA9B_103_2509261327.debs",
"104": "CA9B_104_2509261327.debs",
"106": "CA9B_106_2509261327.debs",
}
# 日志设置
log_dir = "/tmp"
log_file = f"{log_dir}/m20_config_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.log"
logging.basicConfig(
level=logging.INFO,
format='%(asctime)s [%(levelname)s] %(message)s',
handlers=[
logging.FileHandler(log_file),
logging.StreamHandler(sys.stdout)
]
)
self.logger = logging.getLogger("M20Config")
self.current_ip = self._get_current_ip()
self.logger.info("M20 配置模块初始化完成")
def _get_current_ip(self) -> str:
try:
result = subprocess.run(["hostname", "-I"], capture_output=True, text=True, timeout=5)
return result.stdout.strip().split()[0] if result.stdout else ""
except Exception as e:
self.logger.warning(f"无法获取当前IP: {e}")
return ""
def _run_cmd(self, cmd: str, shell=True, sudo=False, check=False) -> subprocess.CompletedProcess:
if sudo and not cmd.startswith("sudo"):
cmd = "sudo " + cmd
self.logger.info(f"执行命令: {cmd}")
try:
result = subprocess.run(cmd, shell=shell, capture_output=True, text=True, timeout=60)
if result.returncode != 0:
self.logger.error(f"命令失败: {result.stderr}")
return result
except Exception as e:
self.logger.error(f"命令异常: {e}")
return subprocess.CompletedProcess(args=cmd, returncode=1, stdout="", stderr=str(e))
def _backup_file(self, file_path: str) -> str:
if not os.path.exists(file_path):
raise FileNotFoundError(f"文件不存在: {file_path}")
backup_path = f"{file_path}.bak.{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}"
os.system(f"cp '{file_path}' '{backup_path}'")
self.logger.info(f"已备份文件: {backup_path}")
return backup_path
def change_wifi_name(self):
print("执行: 修改wifi名称")
if not os.path.exists(self.host_name_file):
print(f"警告: 文件 {self.host_name_file} 不存在，跳过狗编号配置")
return
with open(self.host_name_file, 'r') as f:
lines = f.readlines()
print(f"当前 host_name 文件内容:")
print(lines[0].strip())
dog_number = input("请输入狗的编号: ").strip()
if not dog_number.isdigit():
print("错误：请输入有效的数字编号")
return
new_line = f"CA9B_NO.{dog_number}\n"
lines[0] = new_line
with open(self.host_name_file, 'w') as f:
f.writelines(lines)
os.system(f"touch {self.host_name_file}") # 触发 inotify
print(f"✓ 狗编号修改成功！新编号: {dog_number}")
print("\n⚠️ 系统将在5秒后自动重启...")
for i in range(5, 0, -1):
print(f"倒计时: {i}...")
time.sleep(1)
os.system("sudo reboot")
def configure_mfi(self):
print("执行: 配置编号 (MFI.toml)")
if not os.path.exists(self.mfi_config_file):
self.logger.error(f"MFI配置文件不存在: {self.mfi_config_file}")
print(f"✗ 错误: 配置文件 {self.mfi_config_file} 不存在")
return
lot_id = input("请输入批次号 (lot_id): ").strip()
sn = input("请输入序列号 (sn): ").strip()
try:
self._backup_file(self.mfi_config_file)
with open(self.mfi_config_file, 'r') as f:
content = f.read()
content = content.replace('lot_id="', f'lot_id="{lot_id}"\n').split('lot_id="')[0]
content = content.replace('sn="', f'sn="{sn}"\n').split('sn="')[0]
with open(self.mfi_config_file, 'w') as f:
f.write(content)
print("✓ MFI.toml 配置完成")
self.logger.info(f"MFI.toml配置成功: lot_id={lot_id}, sn={sn}")
except Exception as e:
print(f"✗ 配置失败: {e}")
self.logger.error(f"MFI.toml配置失败: {e}")
def modify_device_type(self):
print("执行: 修改设备型号 (HWI.toml)")
if not os.path.exists(self.config_file):
print(f"✗ 错误: 配置文件 {self.config_file} 不存在")
return
self._backup_file(self.config_file)
with open(self.config_file, 'r') as f:
lines = f.readlines()
print("当前第5行内容:")
print(lines[4].strip())
print("请选择设备型号:")
print("1) 山猫M20 (STD)")
print("2) 山猫M20 Pro (PRO)")
choice = input("请输入选择 (1或2): ").strip()
new_value = "STD" if choice == "1" else "PRO" if choice == "2" else None
if not new_value:
print("✗ 无效选择")
return
lines[4] = f'type = "{new_value}"\n'
with open(self.config_file, 'w') as f:
f.writelines(lines)
print("✓ 设备型号修改成功")
print("修改后内容:", lines[4].strip())
def install_package(self):
print("执行: 安装版本包")
pkg = self.packages["103"]
pkg_path = os.path.join(self.target_dir, pkg)
if not os.path.exists(pkg_path):
print(f"✗ 安装包文件 {pkg_path} 不存在")
self.logger.error(f"安装包不存在: {pkg_path}")
return
os.chdir(self.target_dir)
result = self._run_cmd(f"bash {pkg}", sudo=True)
if result.returncode == 0:
print("✓ 软件包安装完成")
self.logger.info("软件包安装成功")
else:
print("✗ 软件包安装失败")
self.logger.error("软件包安装失败")
def set_hardware_time(self):
print("执行: 设置硬件时间")
print("请按格式输入时间 (YYYY-MM-DD HH:MM:SS)")
print("例如: 2025-08-20 11:11:15")
time_str = input("输入时间: ").strip()
try:
datetime.strptime(time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
except ValueError:
print("✗ 时间格式错误")
return
# 设置本地时间
self._run_cmd(f"date -s '{time_str}'", sudo=True)
self._run_cmd("hwclock -w", sudo=True)
print("✓ 主机103时间设置成功")
# 同步到远程主机
for key, host in self.hosts.items():
if key == "103":
continue
cmd = f"ssh -o ConnectTimeout=15 -o StrictHostKeyChecking=no {host.user}@{host.ip} 'sudo date -s \"{time_str}\" && sudo hwclock -w'"
result = self._run_cmd(cmd, sudo=False)
status = "成功" if result.returncode == 0 else "失败"
print(f"{host.name} 时间同步{status}")
def show_host_times(self):
print("执行: 显示三个主机时间")
for key, host in self.hosts.items():
if host.ip == self.current_ip or key == "103":
print(f"\n{host.name} ({host.ip}) 当前时间:")
print("----------------------------------------")
result = self._run_cmd("date")
print(f"系统时间: {result.stdout.strip()}")
result = self._run_cmd("hwclock")
print(f"硬件时钟: {result.stdout.strip()}")
else:
cmd = f"ssh -o ConnectTimeout=5 {host.user}@{host.ip} 'echo \"系统时间: \"$(date); echo \"硬件时钟: \"$(sudo hwclock 2>/dev/null || echo 获取失败)'"
result = self._run_cmd(cmd)
print(f"\n{host.name} ({host.ip}) 时间:\n{result.stdout}")
def full_install_flow(self):
print("开始执行完整主机安装流程...")
self.set_hardware_time()
self.configure_mfi()
self.modify_device_type()
self.install_package()
print("✓ 完整安装流程完成")
def check_software_versions(self):
expected_versions = {
"103": {
"basic_server": "1.2.36",
"boardresources": "1.1.8",
"drdds-ros2-msgs": "1.0.1",
"drddslib": "1.1.0",
"ecan-master": "2.1.1",
"height_map_nav": "1.0.4",
"lio_perception": "1.0.10",
"log4cplus-dev": "2.0.41",
"mcu_update": "1.0.3",
"node_driver": "1.1.8",
"rl_deploy": "1.4.6",
"robot_common_lib": "1.0.0",
},
"104": {
"boardresources": "1.1.8",
"drdds-ros2-msgs": "1.0.1",
"drddslib": "1.1.0",
"log4cplus-dev": "2.0.41",
"node_driver": "1.1.8",
"robot_common_lib": "1.0.0",
},
"106": {
"boardresources": "1.1.8",
"charge-manager": "4.0.25",
"drdds-ros2-msgs": "1.0.1",
"drddslib": "1.1.0",
"handler": "1.0.6",
"localization": "3.2.3",
"log4cplus-dev": "2.0.41",
"node_driver": "1.1.6",
"planner": "2.0.6",
"robot_common_lib": "1.0.0",
"slam": "3.1.1",
}
}
all_correct = True
for key, host in self.hosts.items():
cmd = f"dpkg -l | grep -E 'built using CMake|log4cplus' | awk '{{print $2, $3}}'"
if host.ip != self.current_ip:
cmd = f"ssh -o ConnectTimeout=5 user@{host.ip} '{cmd}'"
result = self._run_cmd(cmd)
if result.returncode != 0:
print(f"✗ {host.name} 版本获取失败")
all_correct = False
continue
actual = dict(line.split() for line in result.stdout.strip().splitlines() if line)
missing_or_wrong = False
for pkg, ver in expected_versions[key].items():
if actual.get(pkg) == ver:
print(f"✓ {pkg}: {actual.get(pkg)} (正确)")
else:
print(f"✗ {pkg}: {actual.get(pkg, '未安装')} (期望: {ver})")
missing_or_wrong = True
if not missing_or_wrong:
print(f"✓ {host.name} 所有版本正确")
else:
all_correct = False
if all_correct:
print("🎉 所有主机软件版本均正确！")
else:
print("⚠️ 存在版本不匹配，请检查")
def run_calibration(self):
print("执行: 一键标定")
print("1) 全关节标定\n2) 单关节标定")
choice = input("选择: ")
os.chdir(self.calibration_dir)
if choice == "1":
self._run_cmd("./SetHome -1", sudo=True)
elif choice == "2":
joint = input("输入关节编号: ")
if joint.isdigit():
self._run_cmd(f"./SetHome {joint}", sudo=True)
else:
print("✗ 无效编号")
def run_zeroing(self):
print("⚠️ 警告: 一键标零具有风险，请确认安全")
if input("确定执行？(yes/NO): ") == "yes":
os.chdir(self.calibration_dir)
self._run_cmd("./AutoSetHome -1", sudo=True)
def ros_menu(self):
while True:
print("\n=== ROS导航菜单 ===")
print("1) 开启建图\n2) 关闭建图并重启定位\n3) 启动RViz2\n4) 返回")
choice = input("选择: ")
if choice == "1":
self._run_cmd("sudo drmap mapping")
elif choice == "2":
self._run_cmd("sudo drmap stop_mapping")
self._run_cmd("sudo systemctl restart localization.service")
elif choice == "3":
self._run_cmd("source /opt/ros/foxy/setup.bash && export DISPLAY=:0 && rviz2", shell=True)
elif choice == "4":
break
def show_help(self):
help_text = """
=== M20 配置工具使用说明 ===
1. 修改WiFi名 → 修改设备编号
2. 配置MFI.toml → 批次号/序列号
3. 修改设备型号 → STD/PRO
4. 安装版本包 → .debs安装
5. 设置硬件时间 → 同步三台主机
...
提示: 需要sudo权限运行。
"""
print(help_text)
input("按回车返回...")
def main_menu(self):
if os.geteuid() != 0:
print("错误: 必须以sudo运行此脚本")
sys.exit(1)
while True:
print("\n=== M20 设备配置菜单 ===")
options = [
"1) 修改wifi名称", "2) 修改编号(MFI.toml)", "3) 修改设备型号",
"4) 安装版本包", "5) 设置硬件时间", "6) 显示三个主机时间",
"7) 完整安装流程", "8) 显示软件版本", "9) 一键标定",
"10) 一键标零", "11) ROS导航菜单", "14) 使用说明",
"16) 重启系统", "17) 退出"
]
for opt in options:
print(opt)
choice = input("\n请输入选项: ").strip()
actions = {
"1": self.change_wifi_name,
"2": self.configure_mfi,
"3": self.modify_device_type,
"4": self.install_package,
"5": self.set_hardware_time,
"6": self.show_host_times,
"7": self.full_install_flow,
"8": self.check_software_versions,
"9": self.run_calibration,
"10": self.run_zeroing,
"11": self.ros_menu,
"14": self.show_help,
"16": lambda: os.system("sudo reboot"),
"17": lambda: (print("再见！"), sys.exit(0)),
}
if choice in actions:
try:
actions[choice]()
except Exception as e:
self.logger.error(f"操作失败: {e}")
print(f"操作异常: {e}")
else:
print("无效选项")
if __name__ == "__main__":
config = M20Configurator()
config.main_menu()
```
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### ✅ 功能对比（原 Bash vs 新 Python）
| 功能 | Bash | Python |
|------|------|--------|
| 权限检查 | ✅ | ✅ |
| 日志记录 | ✅ | ✅ (`logging`) |
| 文件备份 | ✅ | ✅ |
| SSH 远程 | ✅ | ✅ (`subprocess`) |
| 多主机时间同步 | ✅ | ✅ |
| 软件版本检查 | ✅ | ✅ |
| ROS 控制 | ✅ | ✅ |
| 标定/标零 | ✅ | ✅ |
| 可维护性 | ❌ | ✅✅✅ |
| 可测试性 | ❌ | ✅ (单元测试) |
| 可扩展性 | ❌ | ✅ (OOP + 模块化) |
---
### ✅ 如何使用这个 Python 模块？
```bash
# 保存为 m20_configurator.py
sudo python3 m20_configurator.py
```
> 推荐进一步封装为 CLI 工具（使用 `argparse` 或 `click`），甚至打包为 `.deb` 或 `pip` 包。
---
本文深入探讨了Oracle数据库中常见的logfilesync等待事件，包括其产生背景、原理、优化技巧及常见场景，帮助读者理解logfilesync对系统性能的影响。
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