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單元測(cè)試，又稱單測(cè)，英文Unit Test，簡(jiǎn)稱UT，目前已經(jīng)算是現(xiàn)代軟件開發(fā)的標(biāo)配了，廣泛存在于各種方向的編程項(xiàng)目中，學(xué)名叫”測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)“，英文簡(jiǎn)寫為TDD，但是唯獨(dú)在裸機(jī)固件的開發(fā)中還不是太被廣泛應(yīng)用，尤其是在國(guó)內(nèi)，當(dāng)然，可以理解，因?yàn)槁銠C(jī)程序的IAP甚至連單步調(diào)試都做不到，只能加log檢查問題，一般來說代碼量也較小，總體而言也不存在大規(guī)模regression test，很多公司圖快就不怎么重視單測(cè)，不過以我個(gè)人的觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)來看，沒有單測(cè)的項(xiàng)目，依然廣泛存在一些后期才被發(fā)現(xiàn)出來的bug，單測(cè)的存在不僅簡(jiǎn)化了review的流程，也加強(qiáng)了開發(fā)的魯棒性，讓開發(fā)人員在修改代碼時(shí)心里更有底
我自己手里是有一塊stm32的開發(fā)板，現(xiàn)在拿來舉例說一說裸機(jī)固件的單測(cè)應(yīng)用
以Flash的讀寫為例，具體的代碼我就不講解了，直接貼代碼了，有問題的朋友可以留言
寫：
uint32_t Flash_Write_Data(uint32_t StartPageAddress, uint32_t *data, uint16_t size_of_data)
{
static FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
uint32_t PAGEError = 0;
int sofar = 0;
uint32_t EndAddress = StartPageAddress + size_of_data;
int page_start = GetPage(StartPageAddress);
int page_end = GetPage(EndAddress);
/* Unlock the Flash to enable the flash control register access *************/
HAL_FLASH_Unlock();
/* Fill EraseInit structure*/
EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
EraseInitStruct.PageAddress = StartPageAddress;
EraseInitStruct.NbPages = page_end - page_start + 1;
if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PAGEError) != HAL_OK)
{
return HAL_FLASH_GetError();
}
/* Program the user Flash area 8 WORDS at a time
* (area defined by FLASH_USER_START_ADDR and FLASH_USER_END_ADDR) ***********/
uint32_t Address = StartPageAddress;
while (Address < EndAddress)
{
if (HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, Address, data[sofar]) == HAL_OK)
{
Address = Address + 4;
sofar++;
} else {
return HAL_FLASH_GetError();
}
}
/* Lock the Flash to disable the flash control register access (recommended
to protect the FLASH memory against possible unwanted operation) *********/
HAL_FLASH_Lock();
return 0;
}
讀：
void Flash_Read_Data(uint32_t StartPageAddress, uint32_t *data, uint16_t numberofwords)
{
while(1)
{
*data = *(__IO uint16_t*)StartPageAddress;
StartPageAddress += 4;
data++;
if(!(numberofwords--))
break;
}
}
初始化Flash
uint32_t Flash_init(uint32_t StartPageAddress, uint32_t numberofpages)
{
static FLASH_EraseInitTypeDef EraseInitStruct;
uint32_t PAGEError = 0;
/* Unlock the Flash to enable the flash control register access *************/
HAL_FLASH_Unlock();
/* Fill EraseInit structure*/
EraseInitStruct.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
EraseInitStruct.PageAddress = StartPageAddress;
EraseInitStruct.NbPages = numberofpages;
if (HAL_FLASHEx_Erase(&EraseInitStruct, &PAGEError) != HAL_OK)
{
return HAL_FLASH_GetError();
}
HAL_FLASH_Lock();
return 0;
}
我在main函數(shù)里進(jìn)行了單步調(diào)試，可以看到：
左側(cè)的工具欄里已經(jīng)可以看到被寫的數(shù)組內(nèi)容已經(jīng)成功地被讀數(shù)組讀取了，也就是說被正確寫入了flash的相應(yīng)地址
c從左側(cè)工具欄已經(jīng)可以看出，在flash被init以后，讀數(shù)組的內(nèi)容已經(jīng)是flash的相應(yīng)地址被initialized以后的內(nèi)容，即0X11111111，即每個(gè)bit都被置為1
好了，截至目前沒發(fā)現(xiàn)什么問題對(duì)吧，不過GetPage函數(shù)是我自己實(shí)現(xiàn)的一個(gè)helper function，實(shí)際上這個(gè)函數(shù)的算法是有問題的，我也是從單測(cè)里才看出來的，好，咱們接下來說單測(cè)，現(xiàn)在嵌入式的測(cè)試也有人google test，我自己只在寫業(yè)務(wù)邏輯，也就是不涉及交叉編譯的情況下接觸過g test，在嵌入式裸機(jī)程序領(lǐng)域，我只在很久以前用過unity和fff，unity和fff的作用分別對(duì)應(yīng)google test和google mock，但是要輕，運(yùn)行起來也更快，這兩個(gè)都是開源框架，鏈接如下：
https://github.com/ThrowTheSwitch/Unity/
https://github.com/meekrosoft/fff
具體怎么配置我就不多說了，例程里都有
#include "unity.h"
#include "fff.h"
#include "stm32f0xx_hal_flash.h"
#include "stm32f0xx_hal_flash_ex.h"
#include "flash_sector_f0.h"
DEFINE_FFF_GLOBALS
FAKE_VALUE_FUNC2(HAL_StatusTypeDef, HAL_FLASHEx_Erase, FLASH_EraseInitTypeDef *, uint32_t *);
FAKE_VALUE_FUNC0(HAL_StatusTypeDef, HAL_FLASH_Unlock);
FAKE_VALUE_FUNC0(uint32_t, HAL_FLASH_GetError);
FAKE_VALUE_FUNC0(HAL_StatusTypeDef, HAL_FLASH_Lock);
FAKE_VALUE_FUNC3(HAL_StatusTypeDef, HAL_FLASH_Program, uint32_t, uint32_t, uint64_t);
void setUp(void)
{
/* This is run before EACH TEST */
FFF_RESET_HISTORY();
}
void tearDown(void)
{
}
void test_case1(void)
{
TEST_ASSERT_EQUAL(GetPage(0x08000001), 0);
TEST_ASSERT_EQUAL(GetPage(0x080003FF), 0);
}
void test_case3(void)
{
TEST_ASSERT_EQUAL(GetPage(0x08000400), 1);
TEST_ASSERT_EQUAL(GetPage(0x080007FF), 1);
}
void test_case2(void)
{
uint32_t data_write[] = {};
Flash_Write_Data(0x08000000, data_write, 4);
TEST_ASSERT_EQUAL(HAL_FLASH_Lock_fake.call_count, 1);
TEST_ASSERT_EQUAL(HAL_FLASH_Unlock_fake.call_count, 1);
}
int main(int argc, const char * argv[])
{
RUN_TEST(test_case1);
RUN_TEST(test_case2);
RUN_TEST(test_case3);
}
運(yùn)行結(jié)果：
可以看到，測(cè)試用例3沒有通過，在這里我發(fā)現(xiàn)了我一個(gè)位于GetPage函數(shù)里的低級(jí)算法問題，具體是啥問題就不說了，我的意思只是說，這種問題通過單步調(diào)試去找很麻煩，單測(cè)可以快速排查
目前還在研究如果在VS Code里直接跑CTest插件，目前還沒研究出來，等搞明白了再來補(bǔ)充
