作者 |李偉 上海控安安全測評中心安全測評部總監

來源 | 鑒源實驗室

01 ECU軟件和通用軟件性能測試的區別

通用軟件進行性能測試時通常會通過壓力測試、負載測試、穩定性測試、疲勞強度測試、用戶并發訪問測試等等方法來了解當前軟件系統的各項性能指標數據，并在這些測試過程中發現并修復系統存在的問題，或者優化系統運行效率等。

通用軟件和ECU軟件使用場景的不同產生的需求不同，從而出現了性能測試的差異和側重點的不同。

首先系統運行場景的不同，通用軟件一般直接面向客戶使用，如果是提供在線web服務的系統，面向的客戶群體有時候會是一個龐大數量。車載ECU一般不會面向最終用戶，ECU的數據輸入和輸出對象一般是其他ECU或者系統TSP后臺，以Tbox為例，車內通訊對象有網關、娛樂主機等，外部通訊對象是TSP后臺，以及單個用戶的手機藍牙或者WiFi。

除使用場景和服務對象的不同外，性能需求也不一樣。通用軟件對于系統的在線并發處理，同時在線用戶數等性能有較高的要求。車載ECU不會有多個最終用戶的并發使用情況，所有信息通訊交互對象都是有限定的，從功能安全和產品需求設計出發，性能需求集中在系統長時間運行穩定性，以及各種場景下內存溢出和泄漏測試。

02 Tbox的性能測試項

在進行tbox性能測試項設計時，我們常用的做法是先進行使用場景的梳理，在梳理場景過程中，對數據流和邏輯的控制流相結合按照不同業務進行細分析，對這些過程中發現的瓶頸處設計性能測試項進行驗證。

以Tbox為中心形成的車內子系統中，CAN總線上的通訊數據是明確固定的，意思是CAN總線上主動向TBOX發送的各種信號是明確的，tbox被動響應的或主動向網絡發送的信號也是明確的，這部分信號在項目的早期就被確定下來，在項目研發過程中會有輕微的調整，tbox對這部分數據的處理是依靠自身的CAN通訊芯片，這部分的設計已經非常成熟，設計師選型會留有充分的余量，這部分的性能測試通常會放在硬件部分跟CAN網絡和診斷測試在項目早期一起完成，系統級的性能測試一般不會考慮這部分內容。

Tbox和各子系統的通訊如下圖所示，子系統間的通訊通常有從車端至云端，從TSP端至車端，周期性和觸發型等幾個部分。在這些通訊過程中，除了云端的TSP平臺，車端還會跟Internet上的各種網絡服務有通訊，主要是給娛樂主機提供各種定制化的服務，但是這些服務不會主動從云端向車端發起。

從車端上報至TSP端的通訊，周期性上報數據通常包括：大數據、新能源國標或地標上報等。觸發型上報數據通常包括：各種報警信息、娛樂系統互聯網服務。

從TSP端至車端的通訊，一般只包含觸發型數據，不會從TSP端向車端主動發起周期性的通訊請求，通常包括：車況的查詢與上報、遠程控制車輛等。

經過分析我們可以看到，在這個子系統中，場景比較簡單，消費子系統資源的最終用戶是單一的，不存在通用軟件類似大量用戶并發訪問的情況，我們對系統的性能要求主要集中在穩定性，和一定負載下的長時間疲勞測試中。通常的性能測試設計主要集中在以下幾個方面：

車端網絡上傳下載速率測試，對tbox整體的上傳和下載的最大速率進行測試，確定是否存在車端上傳下載在網絡速率上的瓶頸。

車端和云端網絡通訊長時間的穩定性測試，一般測試24小時以上，測試車端和云端的通訊是否存在丟包，網絡抖動等情況。

系統內存溢出和泄漏測試，通過對系統增加一定的負載，長時間運行并對系統資源使用情況進行監控，確認是否存在系統資源異常消耗的事件存在。

03 Tbox性能測試工具

Tbox系統運行軟件一般是在各種Linux環境之上，如Ubuntu、CentOS、Android等，所以各種性能測試的開源工具是比較多的，我們列舉常用的一些跟大家分享。

Speedtest，無論是Linux還是windows環境下，speedtest都是非常好用的網絡帶寬測試工具，可以測試出當前網絡連接Internet的上傳和下載最大速率，平均速率，網絡延遲等參數，在針對車端上網性能的測試項時我們一般都會用到這款工具。

Iperf，是一款已經存在了很多年的著名網絡測試工具，應用非常廣泛，可以設置參數對TCP、UDP等協議進行性能測試，獲得網絡帶寬、MTU/MSS，網絡丟包，延遲等數據。我們在測試長時間的網絡穩定性時會用到這款工具。

Monit，是Linux上最靈活、功能最強大的監視工具之一，已經存在了很多年，支持各種參數的自定義設置和報警閾值設置，還提供一個輕量化的web服務，方便用戶通過瀏覽器來監視系統資源情況。我們在進行長時間內存泄漏探測時，會用到這款工具。

目前各種性能測試的小工具是非常多的，實際的使用中首先是根據測試設計的需要來進行選取，其次對工具的測試精確度，易操作性，成本等進行考慮，最終確認適合項目產品測試的最佳工具。

04 總 結

車載ECU的性能測試跟傳統的通用軟件，特別是提供web服務的互聯網軟件系統有非常大的區別，并發測試不再是tbox測試的重點，TBOX的運行穩定性和探測內存泄漏溢出成為了首要測試目標。車載的其他ECU也存在類似的情況，我們需要通過系統的ECU設計使用場景分析，基于數據和控制流對功能模塊全面覆蓋細分類考慮，來具體情況具體對待。

審核編輯黃宇