2024最新 Jenkins + Docker实战教程（九）- Jenkins实现嵌入式系统的自动化流程
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Jenkins实现嵌入式系统的自动化流程
- 前言
- 整体思路
- 配置准备
- ❶ Jenkins插件配置
- ❷ 配置交叉编译工具链
- 编写自动化流水线
- 硬件部署和测试
- 1. 部署固件
- 2. 自动化测试
- 最佳实践
- 总结
前言
在嵌入式开发中，自动化构建、测试和部署流程可以大大提高开发效率和产品质量。Jenkins作为强大的CI/CD工具，可以帮助嵌入式开发团队实现这一目标。本文将详细介绍如何通过Jenkins实现嵌入式系统的自动化流程，包括代码构建、单元测试、集成测试、固件打包以及部署。
整体思路
一个典型的嵌入式自动化流程包括以下几个步骤：
- 代码拉取与构建：从版本控制系统（如
Git）拉取代码，配置编译环境并编译生成固件。 - 单元测试：使用模拟器或真实硬件运行单元测试，确保基础功能的正确性。
- 集成测试：将多个模块集成在一起，在硬件或仿真环境中进行测试。
- 固件打包：将生成的固件打包，并根据需要生成校验和或其他配置文件。
- 部署与测试：将固件部署到测试硬件上，执行自动化测试，验证系统功能。
- 发布：将经过测试的固件和文档发布到指定服务器或传送到生产环境。
配置准备
❶ Jenkins插件配置
前面我们章节我们已经安装了大部分所需插件，可以参考博主之前的教程章节，这里就不重复了，本章节主要是增加Pipeline插件以及Jenkins Job DSL插件，基本上Jenkins配置所需的插件如下：
Git插件：用于拉取代码。
Pipeline插件：用于创建和管理流水线。
Email Extension插件：用于发送构建结果的通知。
Publish Over SSH插件：用于将构建产物部署到远程硬件。
Jenkins Job DSL插件：用于创建复杂的流水线任务。
❷ 配置交叉编译工具链
嵌入式开发通常需要在Jenkins服务器上配置交叉编译工具链。以下是配置交叉编译工具链的步骤（以GCC for ARM为例）：
1、安装工具链：
sudo apt-get update
sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
2、在Jenkins中配置环境变量：
在Jenkins的“全局工具配置”中添加交叉编译器路径，或在流水线脚本中直接引用工具链的路径
编写自动化流水线
使用Jenkins Pipeline编写自动化脚本，可以灵活地管理构建和测试流程。以下是一个示例Pipeline脚本：
pipeline {agent anyenvironment {TOOLCHAIN_PATH = "/usr/bin/gcc-arm-none-eabi"BUILD_DIR = "build"FIRMWARE_NAME = "firmware.bin"TARGET_DEVICE = "/dev/ttyUSB0"}stages {stage('Checkout') {steps {git url: 'https://github.com/your-repo/your-embedded-project.git', branch: 'main'}}stage('Build') {steps {sh '''mkdir -p ${BUILD_DIR}export PATH=${TOOLCHAIN_PATH}:$PATHmake -C ${BUILD_DIR}'''}}stage('Unit Tests') {steps {sh '''export PATH=${TOOLCHAIN_PATH}:$PATHmake -C ${BUILD_DIR} test'''}}stage('Package') {steps {sh '''cp ${BUILD_DIR}/${FIRMWARE_NAME} ./release/cd releasemd5sum ${FIRMWARE_NAME} > ${FIRMWARE_NAME}.md5'''}}stage('Deploy to Device') {steps {sh '''st-flash --reset write ./release/${FIRMWARE_NAME} 0x8000000'''}}stage('Integration Tests') {steps {sh '''python3 ./tests/run_integration_tests.py --device ${TARGET_DEVICE}'''}}}post {always {archiveArtifacts artifacts: 'release/**', allowEmptyArchive: truejunit 'build/reports/**/*.xml'}success {emailext to: 'team@example.com',subject: "Build Success: ${currentBuild.fullDisplayName}",body: "Good news! The build ${currentBuild.fullDisplayName} was successful. Check the Jenkins interface for details."}failure {emailext to: 'team@example.com',subject: "Build Failed: ${currentBuild.fullDisplayName}",body: "Unfortunately, the build ${currentBuild.fullDisplayName} has failed. Please check the Jenkins interface for more details."}}
}
上述Pipeline脚本解释：
Checkout：从Git仓库拉取最新代码。
Build：调用Makefile进行交叉编译，生成固件文件。
Unit Tests：执行单元测试，验证基础功能。
Package：将生成的固件文件和校验信息打包。
Deploy to Device：通过st-flash工具将固件部署到目标硬件上。
Integration Tests：执行集成测试，验证系统整体功能。
硬件部署和测试
1. 部署固件
在嵌入式开发中，将固件部署到硬件设备是自动化流程中的重要一环。可以通过以下方式实现：
- USB连接设备：通过USB将设备连接到Jenkins服务器，使用工具（如
st-flash）将固件写入设备。 - 远程部署：使用SSH连接远程设备，将固件传输并写入。
2. 自动化测试
自动化测试可以通过脚本控制硬件设备的输入输出，并验证固件的运行状态。例如，使用Python的PySerial库与串口设备通信，检查设备的输出是否符合预期。
import serialdef run_integration_tests(device):with serial.Serial(device, 115200, timeout=1) as ser:ser.write(b'run_tests\n')result = ser.read(100)assert b'test_passed' in result, "Test failed"if __name__ == "__main__":run_integration_tests('/dev/ttyUSB0')
最佳实践
- 版本控制与分支管理：使用Git进行版本控制，利用分支管理不同阶段的开发和发布。
- 模块化构建：将构建步骤模块化，便于重用和维护。
- 持续监控与反馈：配置Jenkins的监控和邮件通知功能，及时反馈构建和测试结果。
- 测试环境隔离：使用模拟器或虚拟机隔离测试环境，避免互相影响。
- 安全与权限管理：确保Jenkins及相关工具的安全配置，避免未授权的访问和操作。
总结
通过Jenkins实现嵌入式开发的自动化流程，可以显著提升开发效率、提高产品质量。本文详细介绍了从环境配置、交叉编译、自动化测试到硬件部署的完整流程。遵循这些步骤和最佳实践，您可以构建一个稳定、可扩展的嵌入式自动化流水线，为项目的成功奠定基础。
如果本文对您有所帮助，希望 一键三连 给博主一点点鼓励，如果您有任何疑问或建议，请随时留言讨论！
