ZVM特性：自动化测试系统
VisualZVMv2.0 测试模块
ZVM-RK3588v2.0具备多项关键核心特性。为验证这些核心特性的功能完整性与可用性，并确保用户能够高效、便捷地完成相关验证工作，VisualZVMv2.0提供了一套完整且可直接使用的测试模块，支持用户对所选核心特性进行一键化测试。目前，VisualZVM已集成VirtIO、Zshm、vCPU、生命周期管理、系统性能测试及中断测试等功能模块，具体内容如表所示。
| 测试项 | ZVM | Linux | Zephyr | FreeRTOS | Android | OpenHarmony |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VirtIO | 暂未支持 | 暂未支持 | ||||
| Zshm | ||||||
| vCPU | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 生命周期管理 | -- | -- | -- | -- | -- | |
| 系统性能 | -- | 暂未支持 | 暂未支持 | |||
| 中断测试 | 暂未支持 | 暂未支持 | 暂未支持 | 暂未支持 |
1. VirtIO 测试
在ViriIO测试部分，VisualZVMv2.0支持VirtIO-blk和VirtIO-net测试，具体支持情况如下表所示：
| Linux | Zephyr | FreeRTOS | Android | OpenHarmony | |
|---|---|---|---|---|---|
| VirtIO-blk | 暂未支持 | 暂未支持 | |||
| VirtIO-net | 暂未支持 | 暂未支持 |
（1）VirtIO-blk测试
以Linux的VirtIO-blk测试为例（Android、OpenHarmony测试流程类似）：
① 进入Guest OS交互页面，双击Guest OS列表中的Linux客户OS（linux_os-0(5.10)）；
② 点击左侧栏下方的VirtIO-blk测试按钮，一键进行VirtIO-blk测试；
测试过程中，首先对VirtIO-blk块设备vda执行多轮“挂载→文件读写→卸载”重复测试，验证VirtIO-blk的功能稳定性，具体现象如下图所示：
当所有测试轮次均成功完成后，如下图所示，日志显示：
完成基础功能测试后，开始文件读写吞吐性能测试。测试脚本在VirtIO-blk文件系统中创建指定大小的测试文件，并持续向该文件写入连续数据，以模拟连续文件写入场景。
测试结果显示，文件I/O吞吐速度约为5.82MB/s，表明VirtIO-blk设备在当前环境下运行稳定，相关功能与性能测试均顺利完成。
（2）VirtIO-net测试
以Linux的VirtIO-net测试为例（Android、OpenHarmony测试流程类似）：
① 进入Guest OS交互页面，双击Guest OS列表中的Linux客户OS（linux_os-0(5.10)）；
② 点击左侧栏下方的VirtIO-net测试按钮，一键进行VirtIO-net测试；
在测试开始前，测试脚本自动完成虚拟网卡的IP与MAC地址配置，并输出当前VirtIO-net设备（eth0）的源IP地址以及测试目标的目的IP地址。如下图所示：
当网络参数配置完成后，客户OS向目标IP地址连续发送100次ICMP请求。
测试结束后，日志中输出ping测试的统计结果，包括最小、最大及平均往返时延（RTT）。
2. Zshm 测试
在 Zshm 测试部分，VisualZVMv2.0 支持共享内存通信测试，其在客户 OS 的支持情况如下表：
| Linux | Zephyr | FreeRTOS | Android | OpenHarmony | |
|---|---|---|---|---|---|
| Zshm |
以一台 Linux 分别与一台 Zephyr 和一台 FreeRTOS 之间进行 Zshm 测试为例，具体测试步骤如下：
① 双击 Guest OS 交互页面的 Linux 客户 OS，进入 Linux 客户 OS；
② 点击左下角“Zshm 通信测试”按钮；
③ 在弹窗中心的下拉框中依次勾选想要测试的客户 OS；
④ 点击 【开始测试】 按钮，进行测试。
在测试配置弹窗中选择客户 OS 作为测试对象后，发起测试的客户 OS 以每秒一条的频率向所有测试对象发送测试消息。
在展示一定数量的测试消息后，VisualZVMv2.0 会依次自动切换至各测试对象对应的客户 OS 界面，用于展示测试消息的接收情况。
功能测试完成后，VisualZVMv2.0 将自动切换回发起测试的客户 OS，并触发性能测试流程，对所选客户 OS 逐一进行一对一性能测试，最终输出通信时延的最小值、最大值、均值及标准差等统计结果。下图为跨 Linux 通信的测试结果：
3. vCPU 测试
在 vCPU 测试部分，VisualZVMv2.0 支持测试 vCPU 到 pCPU 的映射关系，以及 vCPU 的调度时间片信息；本测试为 ZVM 测试项，只在 ZVM Hypervisor 界面进行测试。
① 双击 Guest OS 交互页面的 ZVM Hypervisor，进入 ZVM；
② 点击左下角 【vCPU映射测试】 按钮，一键开启测试；
ZVM 的 shell 页面将依次展示映射关系。映射关系以表格形式展示：第一列为 pCPU 编号，第二列为对应的 vCPU 编号及其所属的客户 OS。
当启用 ZVM 的“一虚多”特性时，系统将输出调度时间片统计信息；ZVM-RK3588v2.0 发行版默认不启用一虚多，输出如下：
4. 生命周期管理测试
在生命周期管理测试部分，VisualZVMv2.0 支持测试客户 OS 的创建、开启、删除等命令操作。本测试为 ZVM 测试项，只在 ZVM Hypervisor 界面进行测试。
① 双击 Guest OS 交互页面的 ZVM Hypervisor，进入 ZVM 交互界面；
② 点击左下角 “生命周期管理测试” 按钮，开启测试。
ZVM 首先会随机生成一系列测试指令，包括对客户 OS 的创建、开启、暂停、删除等操作：
- •
zvm create -t linux -c 1 -m 512：创建一个单核、内存为 512M 的 Linux 客户 OS - •
zvm run/pause/delete -n 0：对客户 OS 0 进行开启/暂停/删除操作
随后，ZVM 会依次执行测试指令，每通过一条指令输出 [PASS] 信息。测试结束后显示 [PASS] All test passed，表示生命周期管理测试成功，ZVM 和客户 OS 稳定运行。
5. 系统性能测试
VisualZVMv2.0 支持对多种客户 OS 的系统吞吐量和实时性进行测试，各客户 OS 支持的测试集如下表：
| 客户 OS | 支持性能测试集 |
|---|---|
| Linux | Unixbench, Cyclictest, FIO |
| Zephyr | RTOSBench, Latency_measure |
| FreeRTOS | RTOSBench |
（1）Linux 测试
目前支持 Unixbench, Cyclictest, FIO 三种测试集。操作步骤如下：
① 双击 Guest OS 交互页面的客户 OS，进入对应的 Linux 环境；
② 点击左下角 “系统性能测试” 按钮，弹出性能测试窗口；
a）Linux Unixbench 测试：
在下拉框选择Unixbench;
点击“开始测试”
系统首先进行环境检查、网络配置、系统信息收集等初始化过程，然后开始UnixBench的7个子测试项；
最后输出UnixBench的7个子测试项的测试结果，用来评估整数运算、浮点运算、进程/系统调用、上下文切换、文件I/O等核心性能。最终输出各项性能指标，UnixBench的各项指标介绍可见：https://github.com/kdlucas/byte-unixbench
输出Log File: /tmp/benchmark_results/benchmark.log，代表测试完成。用户可前往该路径查看结果日志。
b）Linux Cyclictest 测试：
在下拉框选择Cyclictest;
点击“开始测试”按钮
首先进行初始化过程，然后开始 Cyclictest四个实时性子测试项，包括基础延迟、多线程延迟、高优先级RT延迟、延迟分布测试；
最后输出四个测试项的时间数据。Cyclictest的各项指标介绍可见:https://github.com/LITMUS-RT/cyclictest
输出Log File: /tmp/cyclictest_results/cyclictest.log，代表测试完成。用户可前往该路径查看结果日志。
c）Linux FIO 测试：
在下拉框选择FIO;
点击“开始测试”按钮
首先进行初始化过程，包括创建测试文件等，然后开始FIO的存储性能测试；
最后输出读写速度，用来评估系统的存储I/O处理能力，FIO的各项指标介绍可见:https://github.com/axboe/fio
输出Log File: /tmp/benchmark_results/benchmark.log，代表测试完成。用户可前往该路径查看结果日志。
（2）Zephyr 测试
目前支持 RTOSBench, Latency_measure 两种测试集。
① 双击Guest OS交互页面的客户OS，进入对应的客户OS；
② 点击左下角 “系统性能测试” 按钮，弹出性能测试窗口；
a）Zephyr RTOSBench 测试：
下拉框选择RTOSBench;
点击“开始测试”按钮
Zephyr RTOSBench测试集，针对线程操作、互斥锁操作、信号量操作、任务主动切换、动态内存分配与释放、消息队列操作六大核心模块展开，下图红框内包括线程和互斥锁两个模块，每个模块下是该模块的各类操作。
每完成一个模块的测试，输出这个模块各类操作的耗时数据，测试完成会输出Done！，数据用来评估Zephyr RTOS内核关键操作的执行效率与实时性。RTOSBench测试集的各项指标介绍可见:https://github.com/gchamp20/RTOSBench
b）Zephyr Latency_measure 测试：
下拉框选择Latency_measure;
点击“开始测试”按钮
Zephyr RTOS延迟测试，针对上下文切换、中断服务程序（ISR）返回、线程生命周期操作、FIFO/LIFO队列操作、信号量/互斥锁基础操作等核心场景开展测试；
输出各操作的耗时，看到Latency test thread completed.，代表测试完成，用来评估Zephyr RTOS各类核心操作的延迟。Latency_measure的各项指标介绍可见https://github.com/zephyrproject-rtos/zephyr/tree/main/tests/benchmarks/latency_measure
（3）FreeRTOS 测试
目前支持RTOSBench测试集。FreeRTOS的系统性能测试的具体步骤如下：
① 双击Guest OS交互页面的客户OS，进入对应的客户OS；
② 点击左下角 “系统性能测试” 按钮，弹出性能测试窗口；
a）FreeRTOS RTOSBench测试
下拉框选择RTOSBench;
点击“开始测试”按钮
FreeRTOS基准性能测试，针对线程操作、互斥锁操作、信号量操作、任务主动切换、动态内存分配与释放；
输出耗时数据，看到Done！，代表测试完成，数据用来评估FreeRTOS内核核心操作的执行效率与实时性。RTOSBench的各项指标介绍可见::https://github.com/gchamp20/RTOSBench
6. 中断测试
VisualZVMv2.0 支持对客户 OS 的核内中断、物理硬件中断、虚拟设备中断进行测试。各客户 OS 支持情况如下表所示：
| Linux | Zephyr | FreeRTOS | Android | OpenHarmony | |
|---|---|---|---|---|---|
| 中断测试 | 暂未支持 | 暂未支持 | 暂未支持 |
以 Zephyr OS 的中断测试为例：
① 双击Guest OS交互页面的客户OS，进入相应客户OS；
② 点击左下角 “中断测试” 按钮，开启测试
以Zephyr中断测试为例，测试开始后，Zephyr客户OS进入30s的测试窗口期；
在此期间,CPU内部中断测试和真实硬件中断由板卡硬件自身触发，而VisualZVMv2.0会自动输入zephyr常用指令来触发虚拟串口（虚拟外设）中断，用户也可手动输入指令来触发中断：
测试时间截至后，串口页面会打印CPU内部中断（15）、真实硬件中断（27）和虚拟设备中断（365）的统计结果，包括触发次数、最小时延、最大时延和平均时延，表示此轮中断测试成功，并可以观察中断的时延。
