一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法技术

本发明专利技术涉及一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，属于嵌入式软件测试领域。本发明专利技术在DevOps技术的基础上引入数字化仿真技术，采用数字化仿真技术对嵌入式软件的硬件环境进行仿真，包括处理器、外设、总线等；其次，基于数字化仿真平台实现嵌入式软件开发和测试，包括代码迭代开发、单元测试、配置项测试、运行监测等；最后，构建嵌入式DevOps工作流，将数字化仿真环境作为基础设施集成到DevOps的工具链条中，实现嵌入式软件的自动化编译构建、自动化部署、自动化测试、测试结果采集等。本发明专利技术提升了嵌入式软件的开发效率，保证了软件质量，降低了研制成本和周期。降低了研制成本和周期。降低了研制成本和周期。

【技术实现步骤摘要】
一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法


[0001]本专利技术属于嵌入式软件测试领域，具体涉及一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法。

技术介绍

[0002]传统的嵌入式软件研制与测试需要结合目标机硬件完成，首先在宿主机完成嵌入式软件的设计开发后，通过交叉编译下载到对应的硬件平台中运行调试，进行软硬件集成测试和系统功能验证。在测试验证过程出现问题时，需要同步排查软件和硬件问题，迭代周期长，成本高。随着嵌入式系统软件规模的提升，硬件组成更加复杂，后期软硬件集成测试问题的修复代价成倍增长。由于硬件复杂，生产周期长，常常出现软件已开发完成硬件还未具备的情况，无法及时开展软硬件集成测试的问题，造成了软件开发和测试资源的浪费。后期硬件资源就位后，由于资源有限，导致开发和测试无法并行开展，进一步推迟了问题的发现时间，在嵌入式软件研制过程中，问题发现时间与问题的修复成本成正比。
[0003]目前，DevOps作为新一代持续集成/持续开发技术，被广泛应用于互联网等领域的非嵌入式软件开发过程中，大幅度提升了软件的开发效率，是保障软件质量的有效手段之一。由于嵌入软件高度依赖于专用硬件，需要通过交叉编译后在下载到专用硬件平台上运行调试，导致DevOps很难在嵌入式软件研制过程中得到应用和推广，嵌入式软件硬件运行环境的定制化和多样性成为制约嵌入式软件DevOps技术发展的短板和瓶颈。
[0004]传统的嵌入式软件研制与测试基于真实目标机环境开展，研制进度受限于硬件环境，存在资源利用率低、成本高、周期长等问题，在硬件设备具备之前，无法开展有效的嵌入式软件研制和测试，研制效率低下。虽然，通用DevOps技术在非嵌入式软件的研制中得到了广泛应用，大幅度提高了其研制效率；但是，由于嵌入式软件存在软硬件耦合、专用性强、定制化严重等特点，导致嵌入式DevOps很难在嵌入式软件研制中落地，研制周期长、效率低。
[0005]为突破硬件对嵌入式软件研制的约束，推进DevOps技术在嵌入式软件研制过程中的应用，提高嵌入式软件研制效率，专利技术了一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法。通过数字化的方法对嵌入式软件的硬件运行平台进行模拟，实现异构硬件平台的通用化，在宿主机平台上部署运行异构嵌入式软件，改进和完善DevOps工作流，使之能够适应并支撑嵌入式软件的研制。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，以解决当前嵌入式软件研制过程中存在的软硬件耦合性强、迭代开发周期长、测试环境匮乏、测试自动化程度低、软件质量难以保证的问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设
计方法，该方法包括如下步骤：
[0010]第一步、构建数字化仿真环境
[0011]模拟嵌入式软件的硬件运行环境，构建与之等效的数字化仿真环境，替代嵌入式DevOps中的硬件基础设施，包括：嵌入式目标机的处理器、外围设备和总线；模拟处理器指令集架构，实现取址、译码、执行功能，运行目标程序指令；模拟外围设备和总线的行为功能，实现接口数据的输入输出和处理，完成外部激励注入；
[0012]第二步、创建嵌入式DevOps工作流
[0013]构建嵌入式DevOps工作流的流程工具，包括：需求管理、数字化基础设施配置、代码开发、代码测试、代码部署和运行监测，编写自动化脚本文件实现嵌入式软件的自动化构建、测试、部署；
[0014]第三步、数字化开发和测试
[0015]基于数字化仿真环境集成嵌入式软件的编译构建工具链，进行代码迭代开发，构建生成指定目标平台的可执行程序，将目标程序下载到数字化仿真环境中运行调试；设计并运行测试用例，包括：单元测试用例和配置项测试用例，配置数字化仿真环境外部激励数据，监测并采集软件运行信息，统计程序运行覆盖信息。
[0016](三)有益效果
[0017]本专利技术提出一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，本专利技术的一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法具有如下特点：
[0018]采用数字化仿真技术，实现了面向嵌入式软件的数字化基础设施，减少了对专用硬件基础设施的依赖，采用配置文件实现了数字化仿真环境的动态管理，可解决宿主机环境下嵌入式软件研制的运行环境问题。
[0019]采用持续集成和自动化测试技术，实现了嵌入式DevOps工作流的设计，通过将数字化基础设施配置和运行状态监控集成到工作流中，基于自动化脚本实现了基于数字化仿真环境的嵌入式软件开发、测试、部署、监控工作，可提高嵌入式软件开发和测试效率。
附图说明
[0020]图1为本专利技术面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法组成结构图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0022]本专利技术给出了一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，该方法在DevOps技术的基础上引入数字化仿真技术，对嵌入式软件的硬件环境进行模拟实现等效的数字化仿真环境，使用数字化仿真环境作为异构嵌入软件的运行平台，支持嵌入软件的持续集成和持续部署。首先，采用数字化仿真技术对嵌入式软件的硬件环境进行仿真，包括处理器、外设、总线等；其次，基于数字化仿真平台实现嵌入式软件开发和测试，包括代码迭代开发、单元测试、配置项测试、运行监测等；最后，构建嵌入式DevOps工作流，将数字化仿真环境作为基础设施集成到DevOps的工具链条中，实现嵌入式软件的自动化编译构建、自动化部署、自动化测试、测试结果采集等。该方法实现的面向嵌入式软件的数字化DevOps平台
具有灵活的配置性，能够支持多种架构嵌入式软件在环运行，满足了嵌入式系统硬件环境的定制化需求，突破了专用硬件环境的约束，通过使用数字化技术实现了DevOps在嵌入式软件中的应用，进而提升了嵌入式软件的开发效率，保证了软件质量，降低了研制成本和周期。
[0023]本专利技术的目的在于提供一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，解决当前嵌入式软件研制过程中存在的软硬件耦合性强、迭代开发周期长、测试环境匮乏、测试自动化程度低、软件质量难以保证的问题。
[0024]第一步构建数字化仿真环境
[0025]模拟嵌入式软件的硬件运行环境，构建与之等效的数字化仿真环境，替代嵌入式DevOps中的硬件基础设施，包括嵌入式目标机的处理器、外围设备、总线等。模拟处理器指令集架构，实现取址、译码、执行功能，运行目标程序指令；模拟外围设备和总线的行为功能，实现接口数据的输入输出和处理，完成外部激励注入。
[0026]第二步创建嵌入式DevOps工作流
[0027]构建嵌入式DevOps工作流的流程工具，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步、构建数字化仿真环境模拟嵌入式软件的硬件运行环境，构建与之等效的数字化仿真环境，替代嵌入式DevOps中的硬件基础设施，包括：嵌入式目标机的处理器、外围设备和总线；模拟处理器指令集架构，实现取址、译码、执行功能，运行目标程序指令；模拟外围设备和总线的行为功能，实现接口数据的输入输出和处理，完成外部激励注入；第二步、创建嵌入式DevOps工作流构建嵌入式DevOps工作流的流程工具，包括：需求管理、数字化基础设施配置、代码开发、代码测试、代码部署和运行监测，编写自动化脚本文件实现嵌入式软件的自动化构建、测试、部署；第三步、数字化开发和测试基于数字化仿真环境集成嵌入式软件的编译构建工具链，进行代码迭代开发，构建生成指定目标平台的可执行程序，将目标程序下载到数字化仿真环境中运行调试；设计并运行测试用例，包括：单元测试用例和配置项测试用例，配置数字化仿真环境外部激励数据，监测并采集软件运行信息，统计程序运行覆盖信息。2.如权利要求1所述的面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，其特征在于，所述第一步具体包括：S11、建立数字化仿真模型库:数字化仿真模型库是对嵌入式系统硬件组成部分的模拟，是实现嵌入式DevOps的基础，采用数字化仿真技术对真实的硬件进行功能仿真，建立虚拟目标机模型，支撑对应架构嵌入式软件的在环运行；S12、配置数字化基础设施:按照嵌入式软件的实际硬件环境对数字化基础设施进行配置，形成描述模型结构和系统组成结构的环境配置文件；S13、生成嵌入式软件数字化仿真环境:通过解析系统数字化仿真环境的环境配置文件，生成嵌入式软件数字化仿真环境。3.如权利要求2所述的面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，其特征在于，所述步骤S11具体包括：建立处理器仿真模型库CPU_MODEL_LAB：建立处理器仿真框架，实现处理器取址、译码、执行和中断处理功能模拟；根据处理器类型实现指令集架构模拟；实现对应处理器的片上设备功能模拟，生成处理器仿真模型动态库XXX_CPU_CORE.DLL，对外提供CPU_READ、CPU_WRITE读写访问接口；建立外围设备仿真模型库DEV_MODEL_LAB：建立外围设备功能仿真框架，实现设备寄存器、读写访问、数据处理功能，配置设备属性和中断信号，生成外围设备仿真模型动态库XXX_DEV_CORE.DLL，对外提供DEV_READ、DEV_WRITE读写访问接口；建立总线仿真模型库BUS_MODEL_LAB：建立总线设备仿真框架，实现设备注册、消息发送、消息接收、消息处理功能，生成外围设备仿真模型动态库XXX_BUS_CORE.DLL，对外提供BUS_SEND、BUS_RECEIVE读写访问接口。4.如权利要求2所述的面向嵌入式软件的数字化DevOps平台设计方法，其特征在于，所述步骤S12具体包括：
配置数字化模型：采用XML对处理模型、外围设备模型、总线模型进行结构化描述，包括：输入输出接口、模型属性、模型类型信息，形成可配置的结构化模型，进行统一管理，生成模型配置文件System_config.xml；配置数字化仿真环境：采用JSON对数...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥炳，金政宇，张洪源，张本亭，安恒，冯大成，金玉川，安顺，刘美佳，贾张涛，李雅斯，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：