PX4-Autopilot代码解析（5）-启动和初始化

本文档介绍 PX4 系统的启动和初始化过程，包括只读存储器文件系统 (ROMFS) 结构、启动脚本和模块加载顺序。初始化过程将系统从启动状态转变为完全可操作的飞行控制系统。

有关创建这些启动文件的构建系统的信息，请参阅构建系统。有关初始化期间启动的特定模块的详细信息，请参阅系统架构。

概述

PX4 的启动过程由存储在 ROMFS 中的 Shell 脚本控制，ROMFS 嵌入在飞行控制固件中。系统遵循确定的顺序，初始化硬件、加载参数、启动核心模块，并根据机身类型配置飞行器。

ROMFS 结构和生成

ROMFS 包含所有启动脚本、机身配置和初始化文件。构建系统在编译期间生成此文件系统。

ROMFS 是在构建过程中使用 CMake 生成的。关键文件包括：

文件	目的
rcS	主初始化脚本
rc.autostart	生成的机身选择逻辑
rc.serial	生成的串口配置
rc.sensors	传感器初始化
rc.vehicle_setup	特定车辆的设置

主启动脚本（rcS）

主启动脚本rcS负责协调整个初始化过程。它遵循严格的顺序以确保系统正确初始化。

存储初始化

启动脚本首先尝试挂载参数和日志的持久存储：

参数系统初始化

参数系统加载控制系统行为各个方面的配置值：

机身配置

系统根据以下SYS_AUTOSTART参数选择并加载特定于机身的配置：

模块加载顺序

启动脚本按特定顺序加载模块以确保正确的依赖关系：

POSIX/SITL 启动差异

POSIX 启动脚本处理特定于模拟的初始化：

POSIX 启动的主要区别：

• 使用环境变量进行配置（PX4_SIM_MODEL，PX4_SYS_AUTOSTART）
• 支持通过PX4_PARAM_*环境变量覆盖参数
• 启动模拟特定模块（pwm_out_sim，simulator_sih）
• 配置 UXRCE-DDS 以进行 ROS 2 通信

特定主板定制

启动系统通过可选脚本支持特定于主板的定制：

脚本	目的	地点
rc.board_arch_defaults	特定于体系结构的默认值	/platforms/${PLATFORM}/init/${ARCH}/
rc.board_defaults	特定于板的参数	/boards/${BOARD}/init/
rc.board_sensors	板载传感器配置	/boards/${BOARD}/init/
rc.board_mavlink	板载 MAVLink 流	/boards/${BOARD}/init/
rc.board_extras	主板附加模块	/boards/${BOARD}/init/

用户自定义点

启动系统为用户提供了几个自定义点：

错误处理和恢复

启动系统包括强大的错误处理：

系统提供多种恢复机制：

• 参数备份与恢复
• 硬故障日志恢复
• 失败时模块重新启动
• 安全模式运行
• 音频和视觉错误指示