【安卓】安卓xTS之Media模块 学习笔记(3) VTS测试

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文章系列

• 【安卓】安卓xTS之Media模块 学习笔记(1) xTS介绍
• 【安卓】安卓xTS之Media模块 学习笔记(2) xTS环境部署(windows)
• 【安卓】安卓xTS之Media模块 学习笔记(3) VTS测试

1. 背景

接下来进行正式的VTS测试。本章节还是以Media模块相关进行介绍。
VTS主要测的是内核和HAL层，media的hal层是以openMax（即将废弃，今日2023.12） 和 Codec2 (后续主流) 接口为主。
这里我们只看Codec2的要求，CDD里也只要求了这个。

2. 参考文档

• 供应商测试套件 (VTS) 和基础架构 | Android 开源项目 | Android Open Source Project

3. 测试步骤

3.1 VTS测试包获取

3.1.1 自行编译

谷歌官网没有提供测试包，需要自行编译

. build/envsetup.sh
lunch aosp_arm64-userdebug
make vts -j32

生成的文件在： \out\host\linux-x86\vts

把zip包拷贝到 X86宿主机上，解压即可使用。
（如果是windows主机的话，要改下 vts-tradefed 里的环境识别，具体改法参照第2章节）

3.2 VTS测试包文件结构

• 初次解压的android-vts.zip包中只有testcases 和 tools 两个文件夹，其他文件夹都是后续运行生成的
• 解压后的android-vts文件夹名称不能修改，但可以放在别的文件夹路径下运行。

android-vts
	| ---- jdk : 包含一些运行所需要的软件
	| ---- logs ：每次测试抓取的日志文件
			| ---- latest ： 一个快捷方式，指向最新结果
			| ---- 2023.11.17_22.46.43
			| ---- 2023.11.17_22.10.44
			| ---- ……
	| ---- results : 每次测试生成的结果报告，有时间戳可以分辨
			| ---- latest ： 一个快捷方式，指向最新结果
			| ---- 2023.11.17_22.46.43
			| ---- 2023.11.17_22.10.44
			| ---- ……
	| ---- subplans：生成的测试计划
	| ---- testcases：测试用例，每个文件夹对应VTS里的一个module
			| ---- android.hardware.tests.msgq@1.0-service-test
					| ---- arm
					| ---- arm64
			| ---- ApkVerityTest
			| ---- ……
			| ---- VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest
					| ---- VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest.config：功能模块的配置文件
					| ---- arm
					| ---- arm64 ： 64位系统的测试进程
			| ---- VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoEncTest
	| ---- tools：测试工具，一些jar，以及VTS的测试入口 
			| ---- vts-tradefed ： 测试入口
			| ---- ……

3.3 测试命令

优先敲 vts-tradefed 进入concoles之后，再执行命令

cd tools
./vts-tradefed
XXXXX

如果这样运行有异常（windows HOST 有时候运行有问题），也可以直接1条命令运行，

cd tools
./vts-tradefed run commandAndExit vts --abi arm64-v8a --module VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest --disable-reboot --skip-device-info --skip-all-system-status-check --skip-preconditions

3.3.1 常见命令

• 直接运行， 跑 VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest 模块

./vts-tradefed run commandAndExit vts --abi arm64-v8a --module VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest --disable-reboot 

• 建立测试subplan

./vts-tradefed l r    查看刚才测试结果的session号，注意是小写字母L不是数字1， l r 意思是 list results
./vts-tradefed add subplan  --session 158 --name VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest_20230915-10 --result-type  not_executed
./vts-tradefed run commandAndExit vts --abi arm64-v8a --module VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest --disable-reboot  -o --subplan VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest_20230915-10

3.3.2 一些常见的option：

• –abi arm64-v8a ：只测试arm64 的case, FPGA android 固件只支持64位。 如果在参考平台（Inception 平板）
• –disable-reboot：防止Android系统重启.FPGA 版本Android 不支持reboot 功能，需要在运行XTS 测试时
• –skip-device-info --skip-all-system-status-check --skip-preconditions：跳过检测 ，FPGA 版本Android 系统检测较慢
  如果运行完整的vts测试，需要加上以下参数 跳过fastboot 测试 **–exclude-filter FastbootGetvarUserspaceTest --exclude-filter FastbootVerifyUserspaceTest

4. 测试结果说明

4.1 结果result

测试结果位于\android-vts\results\对应时间戳子文件夹下。
打开 test_result.html 文件。

整个测试结果显示我分为4个区。
区域1， Summary，整体记录这次测试的一些信息
区域2，测试结果，记录一共跑了哪些模块，通过多少，失败多少，Assumption Failure多少，忽略多少，是否完成了整个测试。
这里介绍下 Assumption Failure， 和 Done。
Assumption Failure 是指这个case，VTS判断就是应该失败的，比如设备不是TV类的，没有TV相关的系统进程，但是VTS跑了TV类的模块测试，这些就都是 Assumption Failure。所以这类case不计入失败率的。
Done 标志 这个模块的测试有没有完成（可能中间检测到一些系统级别的异常，比如设备断开，响应超时等等，导致这个模块里的case没有测试完）。
区域3，失败case，这里会单独把所有的失败用例列出来，并抓取失败时的报错信息进行显示（比区域4的details更详细一点）
区域4，所有case，模块里的所有case测试结果都在这里有显示，包含所有的成功和失败。

4.2 日志log

测试日志位于android-vts\log\对应时间戳子文件夹下。

5. 测试用例说明

5.1 VTS 用例介绍

VTS的case用例类型分为好几种

• Gtest：绝大多数都是Gtest，C++编写，也是谷歌强烈建议的方式
• Linux内核测试
• Junit
• python3
  具体的区别可以参见谷歌文档：
  

5.2 VTS media 相关模块

media 中 VTS 相关的模块有
VtsHalMediaC2V1_0TargetComponentTest
VtsHalMediaC2V1_0TargetMasterTest
VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest
VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoEncTest
VtsHalMediaOmxV1_0TargetComponentTest
VtsHalMediaOmxV1_0TargetStoreTest
VtsHalMediaOmxV1_0TargetVideoDecTest
VtsHalMediaOmxV1_0TargetVideoEncTest
vts_mediaCodecs_validate_test
vts_mediaProfiles_validate_test

看名字能看出来，前面4个都是codec2接口的测试，后面4个是OpenMax接口的测试。
这里我们主要关注codec2接口相关的验证。

5.3 VTS测试流程

先看一下 tools文件夹下的 vts-tradefed，这是整个测试的入口。
VTS也是基于谷歌的 Trade Federation 测试框架进行的。
vts-tradefed文件比较简单，自己丢到文心一言里按行分析一下，就可以得到具体的结果。
前面就是check一些环境变量和行为之类的，没什么好说的。
重点关注最下面的2句话

VTS_TESTCASES=${VTS_ROOT}/android-vts/testcases/
VTS_TESTCASES=${VTS_TESTCASES} ${JAVA_BINARY} $RDBG_FLAG -Xmx4096m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -cp ${JAR_PATH} -DVTS_ROOT=${VTS_ROOT} com.android.compatibility.common.tradefed.command.CompatibilityConsole "$@"

就是使用java虚拟机启动 com.android.compatibility.common.tradefed.command.CompatibilityConsole， 把所有入参都传过去。（$@）

com.android.compatibility.common.tradefed.command.CompatibilityConsole 进程通常在运行 CTS 测试时启动。它提供了一个控制台界面，用于显示测试结果、日志和其他相关信息。开发者可以使用这个界面来监视和调试 CTS 测试的执行过程，以确保他们的应用程序在各种 Android 设备上都能够正常运行。这个进程通常只在运行 CTS 测试时出现，并且只会在特定情况下启动。在常规使用 Android 设备时，这个进程通常不会运行。

以 VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest 测试为例，
使用的测试资源是 \android-vts\testcases\VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest\

可以看到有2个文件夹，arm 和 arm64 ，分别针对32位和64位系统。
VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest.config 是测试使用的资源，包括媒体资源（码流文件，视频文件），测试进程 vts_media_c2_v1_0_video_dec_test。

可以看出，文件除了 视频文件(.vp9/.vp8/.m2v……)之外，还有 .info 和 .md5 两类。
看了下，info里应该放的是每一帧的时间戳，.md5放的是文件的校验码
去代码看一下。
每个case里依赖的文件对应关系。

然后在getFileNames中，根据index可以对应拿到每个case的 inputFile（输入文件），infoFile（时间戳文件），CheckSumFile（校验文件）

然后mChksumFile在DecodeTest中会用到。
if (!mChksumFile.compare(sResourceDir)) mMd5Enable = false; 说明这个case在gCompToFiles数组中没有对应的md5文件，因此不进行Md5检测。

把md5这个文件按二进制读取到mRefMd5这块内存中
然后在这里
void compareMd5Chksm(std::unique_ptr<C2Work>& work)中，分YUV平面去计算独立的md5，然后进行memcpy
原理是啥？？
为什么解码结果可以按bit来compare，不同的解码器，参数会不会不一样？

VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest.config 记录的是 需要push的文件，push的位置，测试的用例option。

测试进程会解析这个config文件，进行case配置。
基本可以看出流程是：
先cleanup测试环境，
然后adb push 测试用例 vts_media_c2_v1_0_video_dec_test 到 /data/local/tmp/vts_media_c2_v1_0_video_dec_test

然后把一堆依赖的资源文件 push进去 /data/local/tmp/media/
最后运行
vts_media_c2_v1_0_video_dec_test -P /data/local/tmp/media/

那究竟 VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest 这个进程做了什么呢，
这就需要去framework代码里看一下了。
VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest 位于 frameworks/av/media/codec2/hal/hidl/1.0/vts/functional/video/

打开 frameworks/av/media/codec2/hal/hidl/1.0/vts/functional/video/VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest.cpp 文件，
在线代码链接
可以发现有很多 TEST_P 开头的函数，这都是GTEST框架，
比如

TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, validateCompName)
TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, configureTunnel)
TEST_P(Codec2VideoDecDecodeTest, DecodeTest)
TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, AdaptiveDecodeTest)
TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, ThumbnailTest)
TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, EOSTest) 
TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, FlushTest)
TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, DecodeTestEmptyBuffersInserted)
TEST_P(Codec2VideoDecCsdInputTests, CSDFlushTest)

这些对应的就是 测试结果中的一个个部分，
截了个图，能看到，
TEST_P(Codec2VideoDecHidlTest, validateCompName) 对应就有很多 PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest#validateCompName/software_c2_XXXX 的 测试用例，
整体来说，
每个TEST_P的入口上都有很多测试。
测试会去遍历所有的解码用的C2 component进行测试。

5.4 VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest

主要模块

Media的codec2在vts这边主要就是Dec和Enc两个模块，其中，
VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoDecTest 主要包含了以下几个模块：

• PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest#validateCompName：验证注册的有效解码器名字是否合规（包含软解和硬解）
• PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest#configureTunnel：验证Tunnel配置是否正常，验证bufferQ相关。确保数据能正确传输，对应代码
• PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest.AdaptiveDecodeTest： 自适应测试，不同比特率不同分辨率不同帧率，对应代码
• PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest.ThumbnailTest：多个流发送，对应代码
• PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest.EOSTest：直接发EOS来测试？
• PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest.FlushTest
• PerInstance/Codec2VideoDecHidlTest.DecodeTestEmptyBuffersInserted： 插入空的一帧，测丢帧等等
• StreamIndexAndEOS/Codec2VideoDecDecodeTest.DecodeTest：解码测试
• CsdInputs/Codec2VideoDecCsdInputTests.CSDFlushTest：EOS01，结束符 SPS PPS

我们也可以通过 gtest_list_tests 查支持的测试用例
./vts_media_c2_v1_0_video_dec_test --gtest_list_tests

依赖的资源

不需要单独提供资源包，VTS这两个模块需要的资源包都在VTS的包里了，会自动push到/data/local/tmp下去运行。

5.5 VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoEncTest

主要模块

• PerInstance/Codec2VideoEncHidlTest/validateCompName
• PerInstance/Codec2VideoEncHidlTest/EOSTest
• PerInstance/Codec2VideoEncHidlTest/FlushTest
• InvalidBufferTest
• AdaptiveBitrateTest
• EncodeTestwithEOS/Codec2VideoEncEncodeTest/EncodeTest
• NonStdSizes/Codec2VideoEncResolutionTest/ResolutionTest

Case命名原则

看result的时候，发现大量的case命名为 XXXXX_数字A_数字B_数字C_数字D 的格式
比如

那这些数字是代表什么意思的呢？
看VtsHalMediaC2V1_0TargetVideoEncTest.cpp的main。

从0(000)~7（111）进行循环，生成 000, 001,010,011,100,101,110,111 共8种参数配置，连上原有的参数0和参数1，凑成5个参数进行测试。
后面在resolution测试中插入了一些固定的参数测试，

对应结果中的这些测试用例

在模块中每个组件测试中，
会拿到这些参数，进行单独测试使用。
比如EncodeTest，参数2就是代表发不发EOS，参数3代表第一帧是不是空帧，参数4代表有没有B帧等等。

5.6 单用例调试方法

在vts出问题进行程序调试的时候，我们需要运行指定用例。

• TF测试套件
  如果使用tf测试套件，

• 手动执行单个case
  从调试方便的角度，还是直接运行GTEST用例更方便。
  如果使用手动运行Gtest，可以使用GTEST支持的filter来指定，如我想跑：
  可以运行
  ./vts_media_c2_v1_0_video_dec_test --gtest_filter=*.validateCompName/default_c2_mtk_av1_decoder_0
  注意的是，如果缺少一些库，
  需要自己export路径，比如
  export LD_LIBRARY_PATH=/apex/com.android.art/lib64/:/vendor/lib64:/system/lib64;等等

5.7 一些常见报错

环境问题

• Wrong java version.
  

A：TF框架依赖的安卓版本不对。按照使用的CTS测试包中建议，重新安装对应的JDK模拟器版本即可。我这边，安卓13用的11，安卓14用的17。

• 外部存储无法mounted
  
  查看/sdcard路径挂载了没有

• 运行vts-tradefed 无法进入
  

有时候windows上运行有问题，可以直接跑命令

./vts-tradefed run commandAndExit vts --abi arm64-v8a --module VtsHalGraphicsMapperV4_0TargetTest --disable-reboot --skip-device-info --skip-all-system-status-check --skip-preconditions

运行问题

• vts程序挂死、卡住，无法打印帮助信息等？
  A：基本上都是因为没有启动c2服务器进程，手动启动c2服务进程后，vts进程可以恢复正常；

• went over its timeout for outputing a response
  

怀疑是这里的超时参数设置的太小，因为FPGA上case运行的非常慢，导致获取结果超时。

在线代码：NativeDeviceStateMonitor | Android Open Source Project