在 gTest 中模拟 FreeRTOS 函数

Question

对于一个项目，我在嵌入式系统上用 C++ 实现了一个组件，该组件通过 FreeRTOS 队列 获取传感器数据并将它们处理成 FreeRTOS 任务.

由于硬件尚未到达和质量原因 (TDD)，我想模拟 freeRTOS 功能并使用它们来模拟我的组件行为。

先谢谢你了。

Answer 1

一种选择是为您的主机构建您的应用程序，然后，当您的硬件到达时，您可以为该硬件重新编译它。

可以在主机 PC 上运行 FreeRTOS 作为 CPU 上的 OS，但这不是 FreeRT 的目的[=34] =] 因此，在您的硬件上重新部署时，这可能会很棘手，或者导致一些不切实际的黑客攻击。

在 Windows 上运行ning FreeRTOS 有一些支持，但我不太确定 Linux。

另一种选择是 freeRTOS 模拟器。需要注意的是，在模拟中，FreeRTOS 不是实际的内核（因为它会在您的目标硬件上），而是由 Windows/Linux 内核设置的线程运行 FreeRTOS 代码。看到 FreeRTOS 是为硬时间限制而设计的，这个模拟远非理想，因为时间最终由主机的内核决定。

Windows 模拟器可以运行和 Visual Studio（免费版），并且该端口被维护。可能也有一些对 Eclipse 的支持。

Windows模拟器页面：http://www.freertos.org/FreeRTOS-Windows-Simulator-Emulator-for-Visual-Studio-and-Eclipse-MingW.html

Linux模拟器页面：http://www.freertos.org/FreeRTOS-simulator-for-Linux.html

Answer 2

所以我通过结合网站上的不同答案设法解决了我的问题：How to use google test for C++ to run through combinations of data & Can gmock be used for stubbing C functions?。

我的回答有点大，但是如果你想用的话，你可以简单地使用复制和过去。

要模拟 freeRTOS 元素，在我的测试文件夹中：
FreeRTOS_mock.hpp

/* Include freeRTOS headers */
#include "FreeRTOS.h"
#include "queue.h"
#include "task.h"

/* Include gTest mockup functionality */
#include "gmock/gmock.h"

/* Mock all functions needed from FreeRTOS */
namespace freertos {

class FreeRTOSInterface
{
public:
    virtual ~FreeRTOSInterface() {}

    virtual QueueHandle_t xQueueGenericCreate(const UBaseType_t uxQueueLength, const UBaseType_t uxItemSize, const uint8_t ucQueueType) = 0;
    /* define other freeRTOS elements the same way */
};

class FreeRTOSMock : public FreeRTOSInterface
{
public:
    virtual ~FreeRTOSMock() {}

    MOCK_METHOD3(xQueueGenericCreate, QueueHandle_t(const UBaseType_t uxQueueLength, const UBaseType_t uxItemSize, const uint8_t ucQueueType));
    /* Align with what was defined above */
};

} /* namespace freertos */

FreeRTOS_mock.cpp

#include "FreeRTOS_mock.hpp"

freertos::FreeRTOSMock FreeRTOSMockObj;

QueueHandle_t xQueueGenericCreate(const UBaseType_t uxQueueLength, const UBaseType_t uxItemSize, const uint8_t ucQueueType)
{
    return FreeRTOSMockObj.xQueueGenericCreate(uxQueueLength, uxItemSize, ucQueueType);
}

/* Align with what is in the .hpp */

TestSuiteXXX_unittest.cpp

#include "FreeRTOS_mock.hpp"
extern freertos::FreeRTOSMock FreeRTOSMockObj;
/* Write my TCs by using the FreeRTOS functions*/

同样重要的是，您必须定义一个有效的 FreeRTOSConfig.h 并且在 makefile:

INCLUDE_DIRS = \
        -I$(FREERTOS_DIR)/Source/include \
        -I$(FREERTOS_DIR)/Source/portable/GCC/ARM_CM4F \
        -I$(PRJ_FREERTOS_CFG) \
        -I$(UNITTEST_INCLUDE_DIR)

SRC_FILES = \
    ./test/FreeRTOS_mock.cpp \
    ./src/XXX.cpp

#Specify all unittest files
UNITTEST_SRC_FILES = \
    ./test/TestSuiteXXX_unittest.cpp

模拟传感数据：
TestSuiteXXX_unittest.cpp

#include "FreeRTOS_mock.hpp"

#include "gmock/gmock.h"
#include "gtest/gtest.h"
#include <vector>

#include "Algo.hpp"

extern freertos::FreeRTOSMock FreeRTOSMockObj;

/* A sensor measurement */
std::vector<int32_t> input1 { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1 };
std::vector<int32_t> output1 { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15};
/* Not very pretty adaptation function but it does the job */
std::vector<std::tuple<int32_t, int32_t>> genSet(std::vector<int32_t> a, std::vector<int32_t> b)
{
    uint32_t i(0);
    std::vector<std::tuple<int32_t int32_t>> vectorToReturn(a.size());
    for (i = 0 ; i < a.size(); i++)
    {
        vectorToReturn[i] = std::make_tuple(a[i], b[i]);
    }
    return vectorToReturn;
}

/** Define the Value-Parameterized Tests class */
class AlgoToTest: public ::testing::TestWithParam<std::tuple<int32_t, int32_t>>
{
public:
    /* SetUp() is run immediately before a test starts. */
    virtual void SetUp()
    {
        algo = new Algo::Algo();
    }

    /* TearDown() is invoked immediately after a test finishes. */
    virtual void TearDown()
    {
        delete algo;
    }
    Algo::Algorithm* algo = NULL;
};

/* The test-case used to loop on */
TEST_P(AlgoToTest, AlgoTestCase1)
{
    int32_t outputValue(0);
    outputValue = algo->run(std::get<0>(GetParam()), std::get<1>(GetParam()));
    ASSERT_EQ(outputValue, std::get<3>(GetParam()));
}

INSTANTIATE_TEST_CASE_P(AlgoTestRun1, AlgoToTest, ::testing::ValuesIn(genSet(input1, output1)));

如有改进建议，欢迎留言！

在 gTest 中模拟 FreeRTOS 函数

Mocking FreeRTOS functions in gTest

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