PX4 도커 컨테이너

Docker containers are provided for the complete PX4 development toolchain including NuttX and Linux based hardware, Gazebo Classic simulation, and ROS.

도커 컨테이너를 사용하여 Linux 컴퓨터에서 빌드하는 방법을 설명합니다.

:::note Dockerfile와 README는 Github에서 찾을 수 있습니다. Docker Hub에서 자동으로 빌드됩니다. :::

전제 조건

:::note PX4 컨테이너는 현재 Linux만 지원됩니다(Linux가 없는 경우 가상 머신에서 컨테이너를 실행할 수 있음). 기본 Linux 이미지에는 X-Server가 포함되어 있지 않으므로, boot2docker를 사용하지 마십시오. :::

Linux 컴퓨터에 Docker를 설치합니다. 가급적이면 Docker에서 유지 관리하는 패키지 저장소를 사용하여 최신 안정 버전을 다운로드 하십시오. 엔터프라이즈 에디션 또는 (무료) 커뮤니티 에디션을 사용할 수 있습니다.

Ubuntu에 비프로덕션 설정을 로컬로 설치하는 경우 Docker를 설치하는 가장 빠르고 쉬운 방법은 아래와 같이 편리한 스크립트를 사용하는 것입니다(대체 설치 방법은 같은 페이지):

curl -fsSL get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh

기본 설치에서는 루트 사용자로 Docker를 호출하여야 합니다(예: sudo 사용). However, for building the PX4 firmware we suggest to use docker as a non-root user. 그렇게하면, docker를 사용한 후 빌드 폴더를 관리자가 소유하지 않습니다.

# Create docker group (may not be required)
sudo groupadd docker
# Add your user to the docker group.
sudo usermod -aG docker $USER
# Log in/out again before using docker!

컨테이너 계층

The available containers are on Github here.

이를 통하여 다양한 빌드 대상 및 구성을 테스트할 수 있습니다(포함된 도구는 이름에서 유추할 수 있음). The containers are hierarchical, such that containers have the functionality of their parents. For example, the partial hierarchy below shows that the docker container with nuttx build tools (px4-dev-nuttx-focal) does not include ROS 2, while the simulation containers do:

- px4io/px4-dev-base-focal
  - px4io/px4-dev-nuttx-focal
  - px4io/px4-dev-simulation-focal
    - px4io/px4-dev-ros-noetic
      - px4io/px4-dev-ros2-foxy
  - px4io/px4-dev-ros2-rolling
- px4io/px4-dev-base-jammy
  - px4io/px4-dev-nuttx-jammy

The most recent version can be accessed using the latest tag: px4io/px4-dev-nuttx-focal:latest (available tags are listed for each container on hub.docker.com. For example, the px4io/px4-dev-nuttx-focal tags can be found here).

TIP

일반적으로 최근 컨테이너를 사용하여야 하지만 반드시 최신 버전일 필요는 없습니다(너무 자주 변경됨). PX4 소스 코드를 다음과 같이 src/PX4-Autopilot에 이미 다운로드했음을 가정합니다:

도커 컨테이너 활용

도커 컨테이너에서 실행되는 툴체인을 사용하여 호스트 컴퓨터에서 PX4 빌드 방법을 설명합니다. PX4 소스 코드를 src/PX4-Autopilot에 미리 다운로드하여야 합니다.

mkdir src
cd src
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git
cd PX4-Autopilot

보조 스크립트(docker_run.sh)

컨테이너를 사용하는 가장 쉬운 방법은 docker_run.sh 도우미 스크립트를 사용하는 것입니다. 이 스크립트는 PX4 빌드 명령을 인수로 사용합니다(예: make 테스트). 적절한 컨테이너 및 합리적인 환경 설정의 최신 버전(하드 코딩됨)으로 도커를 시작합니다.

예를 들어, SITL을 빌드하려면 다음을 호출합니다(/PX4-Autopilot 디렉토리 내에서).

./Tools/docker_run.sh 'make px4_sitl_default'

또는 NuttX 도구 체인을 사용하여 bash 세션을 시작합니다.

./Tools/docker_run.sh 'bash'

TIP

스크립트 실행시에 Docker에 대하여 자세하게 알 필요는 없습니다. 그러나, 특별히 견고하지는 않습니다! 아래 섹션에 설명된 수동 접근 방식이 더 유연하며, 스크립트에 문제가 있는 경우에 사용합니다. -–privileged 옵션을 사용하면 호스트의 장치(예: 조이스틱, CPU)에 자동으로 접근합니다.

도커 수동 호출

일반적인 명령어 구문은 다음과 같습니다. 이것은 X 포워딩을 지원하는 Docker 컨테이너를 실행합니다(컨테이너 내부에서 시뮬레이션 GUI를 사용할 수 있게 함). 컴퓨터의 디렉토리 <host_src>을 컨테이너 내부의 <container_src>으로 매핑하고, QGroundControl을 연결하는 데 필요한 UDP 포트를 전달합니다. --privileged 옵션을 사용하면 호스트의 장치(예: 조이스틱 및 GPU)에 자동으로 액세스할 수 있습니다. 장치를 연결/연결 해제하는 경우에는 컨테이너를 다시 시작하여야 합니다.

# enable access to xhost from the container
xhost +

# Run docker
docker run -it --privileged \
    --env=LOCAL_USER_ID="$(id -u)" \
    -v <host_src>:<container_src>:rw \
    -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:ro \
    -e DISPLAY=:0 \
    -p 14570:14570/udp \
    --name=<local_container_name> <container>:<tag> <build_command>

여기서,

• <host_src>: 컨테이너에서 <container_src>에 매핑될 호스트 컴퓨터 디렉터리입니다. 이것은 일반적으로 PX4-Autopilot 디렉토리입니다.
• <container_src>: 컨테이너 내부에서 공유(소스) 디렉토리의 위치입니다.
• <local_container_name>: 생성 중인 도커 컨테이너의 이름입니다. 나중에 컨테이너를 다시 참조해야 하는 경우에 사용할 수 있습니다.
• <container>:<tag>: 시작할 버전 태그가 있는 컨테이너입니다(예: px4io/px4-dev-ros:2017-10-23).
• <build_command>: 새 컨테이너에서 호출할 명령어입니다. 예: bash는 컨테이너에서 bash 쉘을 실행합니다.

아래의 예는 호스트 컴퓨터에서 bash 셸을 열고, ~/src/PX4-Autopilot 디렉터리를 공유하는 방법을 설명합니다.

# enable access to xhost from the container
xhost +

# Run docker and open bash shell
docker run -it --privileged \
--env=LOCAL_USER_ID="$(id -u)" \
-v ~/src/PX4-Autopilot:/src/PX4-Autopilot/:rw \
-v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:ro \
-e DISPLAY=:0 \
--network host \
--name=px4-ros px4io/px4-dev-ros2-foxy:2022-07-31 bash

:::note We use the host network mode to avoid conflicts between the UDP port access control when using QGroundControl on the same system as the docker container.

:::note If you encounter the error "Can't open display: :0", DISPLAY may need to be set to a different value. On Linux (XWindow) hosts you can change -e DISPLAY=:0 to -e DISPLAY=$DISPLAY. On other hosts you might iterate the value of 0 in -e DISPLAY=:0 until the "Can't open display: :0" error goes away. :::

모든 것이 잘 실행되면, 새로운 bash 쉘이 실행됩니다. 예를 들어 SITL을 실행하여 모든 것이 작동하는 지 확인하십시오.

cd src/PX4-Autopilot    #This is <container_src>
make px4_sitl_default gazebo-classic

컨테이너 재진입

docker run 명령은 새 컨테이너를 생성합니다. 변경 사항을 유지하는 이 컨테이너로 돌아가려면 다음을 실행하십시오.

# start the container
docker start container_name
# open a new bash shell in this container
docker exec -it container_name bash

컨테이너에 연결된 여러 셸이 필요한 경우에는 새 셸을 열고 마지막 명령을 다시 실행합니다.

컨테이너 정리

때로는 컨테이너를 완전히 비워야 합니다. 이름을 사용하여 정리할 수 있습니다.

docker rm mycontainer

이름이 기억나지 않으면, 아래와 같이 비활성 컨테이너 ID를 나열한 다음 삭제합니다.

docker ps -a -q
45eeb98f1dd9
docker rm 45eeb98f1dd9

QGroundControl

시뮬레이션 인스턴스를 실행시에는 도커 컨테이너 내부의 SITL과 호스트에서 QGroundControl을 통해 제어하려면 네트워크를 수동으로 설정하여야 합니다. QGroundControl에 자동으로 연결되지 않습니다.

In QGroundControl, navigate to Settings and select Comm Links. ::: ::: 포트는 사용된 구성에 따라 다릅니다. IP 주소는 도커 컨테이너 중 하나이며, 기본 네트워크는 172.17.0.1/16입니다. 도커 컨테이너의 IP 주소는 다음 명령으로 찾을 수 있습니다(컨테이너 이름이 mycontainer라고 가정).

$ docker inspect -f '{ {range .NetworkSettings.Networks}}{ {.IPAddress}}{ {end}}' mycontainer

:::note 위의 이중 중괄호 사이에는 공백이 없어야 합니다(gitbook에서 UI 렌더링 문제를 피하기 위해 필요함). :::

문제 해결

권한 에러

컨테이너는 기본 사용자(일반적으로 "루트") 계정으로 파일을 생성합니다. 이것 때문에, 호스트 컴퓨터의 사용자가 컨테이너에서 생성한 파일에 액세스할 수 없는 상황이 발생합니다.

위의 예는 --env=LOCAL_USER_ID="$(id -u)" 줄을 사용하여 호스트의 사용자와 동일한 UID를 가진 사용자를 컨테이너에 생성합니다. 이렇게 하면 컨테이너 내에서 생성된 모든 파일을 호스트에서 액세스할 수 있습니다.

그래픽 드라이버 문제

It's possible that running Gazebo Classic will result in a similar error message like the following:

libGL error: failed to load driver: swrast

이 경우 호스트 시스템의 기본 그래픽 드라이버를 설치합니다. 올바른 드라이버를 다운로드하여 컨테이너 내부에 설치합니다. Nvidia 드라이버의 경우 다음 명령어를 사용합니다(그렇지 않으면 설치 프로그램이 호스트에서 로드된 모듈을 보고 진행을 거부합니다).

./NVIDIA-DRIVER.run -a -N --ui=none --no-kernel-module

이에 대한 자세한 내용은 여기를 참고하십시오.

가상 머신 지원

최신 Linux 배포판에서는 정상적으로 작동하여야 합니다.

다음 설정은 테스트 되었습니다.

• VMWare Fusion 및 Ubuntu 14.04가 포함된 OS X(Parallels에서 GUI를 지원하는 Docker 컨테이너로 인해 X-Server가 충돌함).

메모리

가상 머신에 최소 4GB 메모리를 사용하십시오.

컴파일 문제

다음과 같은 오류로 컴파일이 실패하는 경우:

The bug is not reproducible, so it is likely a hardware or OS problem.
c++: internal compiler error: Killed (program cc1plus)

병렬 빌드를 비활성화하십시오.

VM 호스트에서 Docker 제어를 허용합니다.

/etc/defaults/docker에 다음 줄을 추가합니다.

DOCKER_OPTS="${DOCKER_OPTS} -H unix:///var/run/docker.sock -H 0.0.0.0:2375"

이제 호스트 운영체제에서 도커를 제어할 수 있습니다:

export DOCKER_HOST=tcp://<ip of your VM>:2375
# run some docker command to see if it works, e.g. ps
docker ps