https://www.beningo.com/4-tactics-to-unit-test-rtos-tasks/
超过50%的嵌入式软件项目使用实时操作系统（RTOS）。不幸的是，使用RTOS会给使用现代开发技术（如测试驱动开发（TDD）、DevOps或自动测试）的开发者带来一些问题。例如，当开发者试图为他们的任务编写测试时，他们遇到的第一个问题是任务函数包含一个无限循环！任何直接调用任务函数的测试都会被认为是一个无限循环！因此，任何直接调用任务函数的测试将永远不会完成。这篇文章将探讨对RTOS任务进行单元测试的几种策略，其中包括：
- 循环的重新定义
- 完成信号
- 任务排除
- 通过OSAL使用主机线程（强烈建议）。
注意：在这篇文章中，我们将把任务和线程作为同义词。我们还将使用ThreadX作为RTOS的例子。
任务的剖析
在RTOS任务中，有几个部分用于管理任务行为。首先，初始化部分声明变量，实例化对象，初始化驱动程序，并负责将传递给任务的任何数据转换成正确的类型。接下来，有一个无限循环，执行所有任务的行为。例如，如果我们写了管理传感器的任务，我们希望任务的无限循环能定期检索和处理传感器的数据。最后，任务完成部分规定了任务完成后的情况。
典型的任务使用ThreadX可能看起来像下面的代码片段：
{
void Task_Sensors(ULONG ThreadInput)
{
// SECTION 1: Initialization
(void) ThreadInput;
SensorData_t SensorRawData;
SensorData_t SensorData;
SensorData_t pSensorDataTx = &SensorData;
Sensor_Init();
// SECTION 2: Tasks main function / behavior / purpose
while(true)
{
SensorRawData = Sensor_Sample();
SensorData = SensorProcess(SensorRawData);
(void)tx_queue_send(SensorTxQ, (void *)&pSensorDataTx, TX_WAIT_FOREVER);
tx_thread_sleep(TASK_SENSORS_PERIOD_MS);
}
// SECTION 3: TasK Completion Activities
}
我发现，编写周期性任务的开发人员希望他们的任务能够无限期地运行，而没有考虑如果任务运行到完成会发生什么。
看看这个任务，你可以看到，如果一个开发者想在测试中对Task_Sensors进行调用，他们会遇到几个问题。因此，让我们来看看这些问题，并按照我经常看到的开发人员在达成最直接和最好的解决方案之前所尝试的各种策略。
参考资料
- 软件测试精品书籍文档下载持续更新 https://github.com/china-testing/python-testing-examples 请点赞，谢谢！
- 本文涉及的python测试开发库 谢谢点赞！ https://github.com/china-testing/python_cn_resouce
- python精品书籍下载 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md
循环的重新定义
经常看到工程师部署的第一个战术是循环重定义。循环的重新定义是指根据代码是生产代码还是测试代码，对任务中的无限循环进行操作。例如，Task_Sensor的代码将被改写为如下内容：
void Task_Sensors(ULONG ThreadInput)
{
// SECTION 1: Initialization
(void) ThreadInput;
SensorData_t SensorRawData;
SensorData_t SensorData;
SensorData_t pSensorDataTx = &SensorData;
Sensor_Init();
// SECTION 2: Tasks main function / behavior / purpose
while(LOOP_STATE)
{
SensorRawData = Sensor_Sample();
SensorData = SensorProcess(SensorRawData);
(void)tx_queue_send(SensorTxQ, (void *)&pSensorDataTx, TX_WAIT_FOREVER);
tx_thread_sleep(TASK_SENSORS_PERIOD_MS);
}
// SECTION 3: TasK Completion Activities
}
这个想法是，开发人员可以创建有条件编译的代码，以控制循环是永远运行还是一次。这段代码通常看起来像下面这样：
#ifdef PRODUCTION
#define LOOP_STATE true
#else
#define LOOP_STATE false
#endif
除了编译后的代码外，构建时还必须定义或不定义PRODUCTION宏。
一般来说，这不是使RTOS任务可测试的好方法，有几个原因。首先，我们正在测试的代码正在改变。我们的任务在测试过程中的行为会与运行时的行为不同。第二，我们正在添加有条件编译的代码，这通常不是很干净。第三，在定义宏的过程中，有可能出现人为错误。最后，虽然循环的重新定义对于Task_Sensor来说似乎很有吸引力，但测试任务的相互作用会变得过于复杂。事实上，如果我们需要循环运行三到四次会发生什么？我们现在需要为LOOP_STATE定义独特的定义。
完成信号
完成信号是对循环重定义思想的修改，允许任务无限期地运行，直到收到任务应该停止执行的信号。在这种情况下，任务代码被修改为删除宏定义，转而使用循环变量，如下图所示：
void Task_Sensors(ULONG ThreadInput)
{
// SECTION 1: Initialization
(void) ThreadInput;
bool isRunning = true;
SensorData_t SensorRawData;
SensorData_t SensorData;
SensorData_t pSensorDataTx = &SensorData;
Sensor_Init();
// SECTION 2: Tasks main function / behavior / purpose
while(isRunning)
{
SensorRawData = Sensor_Sample();
SensorData = SensorProcess(SensorRawData);
(void)tx_queue_send(SensorTxQ, (void *)&pSensorDataTx, TX_WAIT_FOREVER);
tx_thread_sleep(TASK_SENSORS_PERIOD_MS);
isRunning