Embedded Remote Procedure Call Code Generation Tool

Bc. Marek Mišík

Master's thesis

Abstract:

Používanie vzdialeného volania procedúr (Remote Procedure Call - RPC) je v poslednom čase čoraz populárnejšie, nakoľko sa softvér stáva zložitejším a distribuovanejším. Existuje mnoho všeobecných riešení RPC. Len málo z nich je však vhodných pre použitie v embedded zariadeniach. Cieľom eRPC, ktoré vyvinula a udržiava spoločnosť NXP Semiconductors, je poskytnúť odľahčený RPC framework určený pre embedded systémy. Tento framework má však určité problémy, napríklad chybné generovanie kódu a nedostatočné hlásenie používateľských chýb. K dalším problémom patrí starnúca kódová základňa spolu s neudržiavanými závislosťami. Cieľom tejto práce je prepracovať a reimplementovať nástroj na generovanie kódu eRPC s cieľom odstrániť uvedené problémy. Práca najprv predstavuje vzdialené volania procedúr, uvádza populárne riešenia a pokračuje predstavením najdôležitejších častí špecifikácie eRPC. Potom sa práca zaoberá metódami parsovania a najvhodnejšia z nich je použitá pri implementácii nového nástroja na generovanie kódu. Po návrhu aplikácie je predstavená jej implementácia. Práca následne skúma možnosť pridania jazyka Rust ako dalšieho cieľového jazyka eRPC. Na záver práca vedie diskusiu o možných budúcich vylepšeniach. Výstupom tejto práce je nástroj na generovanie kódu eRPC implementovaný v jazyku Rust, ktorý dokáže analyzovať jazyk IDL (Interface Definition Language) eRPC a generovať výstupný kód v jazyku Python, čo vytvára základ pre kompletnú migráciu na toto nové riešenie.

Abstract:

The use of Remote Procedure Call (RPC) has been gaining popularity recently as the software is becoming more complex and distributed. There are many general RPC solutions. However, very few of them are suited for embedded environments. The eRPC, developed and maintained by NXP Semiconductors, aims to deliver a lightweight RPC framework designed for embedded systems. However, this framework has certain problems, such as code generation and error reporting issues. An aging codebase with unmaintained dependencies further amplifies these problems. This thesis aims to redesign and reimplement the eRPC code generation tool to eliminate the aforementioned issues. The thesis first introduces the Remote Procedure Calls, lists the popular solutions, and continues introducing the most important parts of the eRPC specification. Then, the parsing methods are evaluated, and the most suitable one is utilized in the implementation of the new code generation tool. After the application is designed, the implementation is presented, and the possibility of adding Rust as the eRPC target language is explored. Finally, a discussion about possible future improvements is conducted. The output of this thesis is an eRPC code generation tool implemented in Rust, which can parse the eRPC Interface Definition Language (IDL) and generate the Python output code, which lays the groundwork for a complete reimplementation port.

Keywords

Code Generation, Embedded Systems, Rust, eRPC, PEG, Python, Parser

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 18. 6. 2024
• Supervisor: Ing. Lukáš Grolig
• Reader: Ing. Petr Lukáš

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Software Engineering / Design and development of software systems