CI/CT与DevOps流程下的SIL测试平台

汽车制造商最新EEA架构已基于高性能计算平台HPC和区域控制器Zone ECU开发，同时规划通过云端协同计算和生态引入来提升整车智能化能力，并支撑车云一体化软件平台部署。车或云端服务设计与开发、组合与编排均需要结合开发环境进行快速集成验证，而不应局限采用传统“V”模型HIL测试或实车路试这种非常滞后的方法。基于中间件的SOA技术实现软件与硬件解耦、应用与通信解耦，伴随CI/CT与DevOps的引入来加速软件迭代，结合开发环境构建SIL测试为“软件工厂”各阶段质量保障提供快速反馈。服务器版本CANoe4SW SE为分布式软件开发、“黑盒”软件交付提供基础验证平台，有利支撑后续App Store中软件的质量。

图1：随着车云一体化的“软件工厂”

CI/CT、DevOps流程与SOA测试

过往分布式架构中诸多ECU算法将服务化整合到HPC和Zone ECU，跨地区和部门团队的协同必须采用敏捷的流程，才能安全、稳定、快捷、高效地完成复杂SOA软件交付。通常SOA服务测试包括：SOA服务接口测试、SOA业务逻辑测试、SOA压力测试和SOA性能测试等，除性能测试需在HIL环境验证外其它测试内容均可在SIL环境中测试验证。无论SOA的SIL或HIL，均需工具能够同时支持SOME/IP、MQTT和DDS等车载中间件的协议的仿真、测试和分析，包括数据库定义或修改功能；同时必须有SIL和HIL的自动化脚本库，否则CI/CT和DevOps只是“徒有其名”。伴随车云一体化和OTA系统的搭建，基于成熟IT配置环境在开发验证流程中完全可以实现持续集成、持续测试、持续交付，满足敏捷或DevOps流程实现SOA测试验证与交付。相关工具必须支持高度耦合SOA开发环境并支持在结合IT环境中的自动化，如部署在基于Linux的PC或Docker运行、VS/VSC的开发调试、基于YAML的配置等。

图2：软件生命周期中持续迭代过程构成DevOps反馈

汽车行业DevOps测试平台：

CANoe4SW Server Edition

结合敏捷开发理念，顺势而为开展DevOps流程，在服务器或云集群环境下持续测试软件系统，达到质效平衡。服务器版本CANoe4SW SE（CANoe4SW Server Edition）通过脚本控制复用CANoe或CANoe4SW测试工程满足自动化仿真、诊断和测试，或在没有CANoe情况下通过YAML配置实现DevOps流程中的自动化测试。开放和灵活的DevOps平台支持部署在各类虚拟环境中，包括Dockers Container和Virtual Machines，操作系统支持：Windows 10/11、Windows Server 2019、Linux Ubuntu 18.04/20.04/22.04和AlmaLinux 8.6等，具有与自研方案互联扩展、耦合动力学与场景仿真工具、高度支持CI/CT/CD自动化流程、云化扩展等功能。

图3：CANoe产品体系中CANoe4SW SE的应用

CANoe4SW SE提供前端命令行操控、REST API监控、后端支持YAML配置实现服务器或云端自动并发执行，配合Vector开源的SIL Kit可实现车端和云端SOA软件虚拟集成，同时结合平台开放的接口MATLAB/Simulink、FMI/FMU和FDX可构建复杂SIL测试系统，自动化测试设计使用vTESTstudio实现。开放接口和自动化脚本执行均支持Linux配置环境，从而更好满足服务器或云端验证SOA应用软件，同时搭配AUTOSAR Classic软件虚拟化工具vVIRTUALtarget SE可满足MCU端软件的虚拟集成测试。

CANoe4SW Server Edition

命令行工具集

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AUTOSAR Preprocessor：通过命令行或调用.yaml配置实现SIL测试环境在配置阶段需要多个AUTOSAR Extract（SYS-E）合并为System Description （SYS-D）的功能；

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CANoe4ServerControl：控制CANoe4SW SE执行工具，包括instance的开启和关闭、对应instance工程的启动与停止，以及instance运行状态的查询；

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canoe4sw-se：实现environment-make或CANoe/CANoe4SW导出的*.rtcfg的执行，支持自动和手动两种模式；

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environment-make：解析*.yaml文件并编译SUT运行的配置环境工程；

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sil-adapter-builder：将binding在SiLkit的软件接口描述文件创建为C++或Python应用程序的SiL Adapter；

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test-unit-make：编译vTESTstudio创建自动化脚本为*.vtuexe，能被canoe4sw-se加载执行；

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wlogdump：前端显示或写入系统运行过程中的日志信息。

图4：前端命令行操控实现软件集成测试

基于YAML配置DevOps中的测试

过往在CI/CT测试中使用Jenkins调度控制CANoe及其工程配置通过COM组件实现，配置过程依赖CANoe的license才能实现CANoe4SW SE需要的配置。在实际SOA软件开发过程中，DevOps开发配置工程师更多使用简洁强大的YAML来写配置文件，CANoe4SW SE仿真环境可直接基于YAML配置实现，在Visual Studio Code中配置对应Schema可实现对应描述文件的配置，支持自动补全和校验功能，YAML配置语法规则详见CANoe4SW SE的Help手册。

图5：使用VSC配置YAML文件

结合YAML配置的实现DevOps流程如下：

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创建仿真环境需要的*.yaml文件：在配置中加载数据库（如*.arxml）、数据源（如*.vcdl）、应用程序（CAPL、C#或Python），配置不同应用场景的配置切换；

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通过environment-make将配置文件转换为可执行的工程文件；

$ environmaent-make

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通过test-unit-make将vTESTstudio创建的自动化脚本加载到上一步生成的配置工程中，如下将MyTests.vtuexe加载到Default.venvironment对应配置中；

$ test-unit-make MyTests.vtuexe --environment Default.venvironment

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通过canoe4sw-se在CANoe4SW SE环境中执行工程和测试脚本，如下执行MyTests.vtuexe中的所有测试用例。

$canoe4sw-seDefault.venvironment --test-unit MyTests.vtestunit --show-progress tree-element

CANoe Make支持跨平台的工程创建，能够在Linux平台上执行vTESTstduio创建的自动化脚本。CANoe4SW SE当前版本已支持Linux系统中的功能如：Ethernet/CAN FD/CAN/LIN总线仿真、执行vTESTstudio自动化脚本、耦合外部应用的FDX/FMI接口、XCP等。在Ubuntu Server环境中只需拷贝*.tar.gz创建安装路径提取安装即可。使用Docker容器技术也可执行CANoe4SW SE的instance，通过Dockerfile配置和创建Container Image，在Docker环境支持响应式部署和扩展、资源开销低，当然系统支持云部署。

# Create Default.venvironment based on one venvironment.yaml for Linux
$environment-make. --arch Linux64
# Compile the test unit MyTests.vtuexe for the previously created Default.venvironment
$test-unit-makeMyTests.vtuexe --environment Default.venvironment

# Execution of all test cases of the test unit MyTests.vtuexe for the Default.venvironment

$ canoe4sw-se Default.venvironment --test-unit MyTests.vtestunit --show-progress tree-element

图6：集成测试在CI环境中满足跨平台部署

开源SIL Kit库赋能SOA等软件系统的SIL集成

车云SOA系统和嵌入式软件模块集成时，无论软件系统或软件模块之间的交互是总线、I/O或软件接口，开源免费的“分布式软总线”库SIL Kit（源码与说明文档详见：https://github.com/vectorgrp/sil-kit）支持SUT能够在应用软件或报文层面实现集成，且支持跨平台，使得SIL测试与HIL使用相同的环境实现。结合完整的SIL测试脚本设计工具vTESTstudio、测试执行平台CANoe4SW SE、SUT虚拟化工具、车辆动力学和场景模型DYNA4，可实现SOA开环或闭环的测试。SOA应用中的软件系统、虚拟控制器，以及云端监控应用或采集数据皆可通过SIL Kit集成交互。

图7：开源免费的SIL Kit赋能汽车行业SIL

更多信息

CANoe4SW SE提供CI Team License（CITL）和CI Agent Count License（CIACL）两种授权模式，满足多团队协同持续集成测试和大规模系统并发测试等复杂应用场景。