在FreeRTOS中模拟gTest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--通过FreeRTOS queue获取传感器，并将它们处理为FreeRTOS任务。

由于HW尚未到达&质量原因(TDD)，我想模拟freeRTOS功能，并使用它们来模拟组件行为。

我提前感谢你。

Answer 1

因此，我设法解决了我的问题，结合了不同的答案，从网站：How to use google test for C++ to run through combinations of data & Can gmock be used for stubbing C functions?。

我的答案有点大，但就像这样，如果你想使用它，你可以简单地使用拷贝和过去。

若要模拟freeRTOS元素，请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，您必须定义了一个有效的FreeRTOSConfig.h，并在makefile中定义了

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

为了模仿感官数据：

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)));

如果你有改进的主张，请评论！

Answer 2

一种选择是为您的主机构建应用程序，然后，当您的HW到达时，您可以为该HW重新编译它。

可以将FreeRTOS作为操作系统在主机PC上运行，但这并不是FreeRTOS的意图，因此在重新部署HW时可能会很棘手，或者导致一些不现实的问题。

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

另一种选择是freeRTOS模拟器。这需要注意的是，在模拟中，FreeRTOS不是实际的内核(就像在目标HW上那样)，而是由Windows内核设置的线程来运行FreeRTOS代码。考虑到FreeRTOS是针对硬时间限制的，这个模拟远非理想，因为时间最终是由主机的内核决定的。

Windows模拟器可以使用Visual (免费版本)运行，并维护该端口。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