🛠 Pont Linux ↔ Arduino : appeler des fonctions du sketch M4 depuis Python (RPC)

Objectifs

Le cœur de l'architecture X8 : faire dialoguer Linux et l'Arduino. Le pont officiel est un msgpack-RPC : côté Linux, le service systemd m4-proxy (préinstallé, écoute sur le port 5001) fait le broker ; côté M4, la bibliothèque RPC du core Mbed permet de RPC.bind des fonctions C++ appelables depuis des conteneurs, et RPC.call d'appeler des fonctions servies par Linux. Tu vas rejouer le tuto officiel « Python ↔ Arduino data exchange » : un sketch M4 qui expose subtract, et un conteneur Python qui l'appelle — avec le monitor série du M4 proxyfié sur /dev/ttyGS0.

Matériel

• 1 × Arduino Portenta X8 + câble USB-C data
• Core « Arduino Mbed OS Portenta Boards », carte « Arduino Portenta X8 »
• Image arduino/python-rpc-serial tirée sur la carte (tuto Docker)
• PC avec adb + un second terminal adb shell pour suivre les logs
• Console : les ports RPC vont de 5001 (broker) à 5020

Code complet

// rpc_server_m4.ino — pattern de l'exemple officiel PortentaX8_EchoServer
#include "SerialRPC.h"   // proxy du moniteur série vers Linux
#include "RPC.h"         // msgpack-RPC M4 <-> Linux via m4-proxy

// Fonction tournee sur le M4, appelable depuis un conteneur Linux
int subtract(int a, int b) { return a - b; }

void setup {
  Serial.begin(115200);          // visible cote Linux via m4-proxy
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  RPC.bind("subtract", subtract);   // enregistre l'API pour Linux
}

void loop {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(500);
  // Appel vers Linux : « whoami » est servi par le service m4-proxy
  if (Serial.available) {
    String cmd = Serial.readStringUntil('\n');
    if (cmd.startsWith("whoami")) {
      auto res = RPC.call("whoami").as<std::string>;
      Serial.println(res.c_str);
    }
  }
}

# cote Linux (conteneur arduino/python-rpc-serial) — appel du M4
# lance : adb shell puis docker exec -it python-rpc-serial python3
import rpc
client = rpc.Client("127.0.0.1", 5001)     # le broker m4-proxy
print(client.call("subtract", 7, 4))        # -> 3, calcule sur le M4

Vérification attendue

Après flash du sketch M4 et lancement du conteneur, l'appel Python subtract(7, 4) renvoie 3 — calculé physiquement sur le Cortex-M4. En tapant whoami sur la série proxyfiée, c'est le M4 qui interroge Linux et imprime fio. Le service broker se surveille avec sudo journalctl -fu m4-proxy : c'est le premier endroit à regarder quand le RPC ne répond pas.

Erreurs fréquentes

• RPC muet alors que tout compile : vérifie d'abord que m4-proxy tourne (sudo journalctl -fu m4-proxy) — le côté Linux du pont est un service systemd, pas une bibliothèque liée dans ton conteneur.
• Issue connue : « RPC doesn't seem to be working on X8 » (arduino/ArduinoCore-mbed #960, ouverte) — si rien ne passe malgré un m4-proxy vert, teste avec l'exemple officiel PortentaX8_EchoServer avant d'accuser ton code.
• Appeler le port 5002 directement au lieu du broker 5001 : les serveurs RPC des conteneurs s'enregistrent auprès du broker ; c'est 5001 que le M4 et les clients interrogent (plage 5001-5020 réservée au RPC).
• Oublier --device /dev/ttyGS0 et -p 5002-5020:5002-5020 au docker run : sans eux, le conteneur ne voit ni la série du M4 ni les ports RPC.
• Attendre le moniteur série USB classique : sur X8 la console du M4 passe par le proxy SerialRPC/m4-proxy — c'est un chemin différent de la Portenta H7.
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