Как тестируется ядро ​​Linux?

Question

Как разработчики ядра Linux тестируют свой код локально и после того, как они его зафиксировали? Используют ли они какое-то модульное тестирование, автоматизацию сборки? планы испытаний?

Answer 1

Ядро linux уделяет большое внимание тестированию в сообществе.

Обычно любой разработчик тестирует свой собственный код перед отправкой, и довольно часто он использует версию разработки от Linus или одну издругие нестабильные деревья / деревья разработки для проекта, относящиеся к их работе.Это означает, что они часто тестируют как свои изменения, так и изменения других людей.

Как правило, формальных планов тестирования не так много, но может потребоваться дополнительное тестирование, прежде чем функции будут объединены в деревья верхнего уровня.

Как отметил Дин, есть также несколько автоматических тестов, проект тестирования linux и автотест ядра ( хороший обзор ).

Разработчики часто также пишут автоматизированные тесты, предназначенные для тестирования их изменений, но я не уверен, что есть (часто используемый) механизм для централизованного сбора этих специальных тестов.

От того, какая область зависит, во многом зависитядро, конечно, меняется - тестирование, которое вы проводите для нового сетевого драйвера, сильно отличается от тестирования, которое вы проводите при замене алгоритма планирования ядра.

Answer 2

Естественно, само ядро ​​и его части тестируются перед выпуском, но эти тесты охватывают только основные функциональные возможности.Существует несколько систем тестирования, которые выполняют тестирование ядра Linux:

Проект тестирования Linux (LTP) предоставляет тестовые наборы сообществу с открытым исходным кодом, которые проверяют надежность и стабильность Linux.Набор тестов LTP содержит набор инструментов для тестирования ядра Linux и связанных с ним функций.https://github.com/linux-test-project/ltp

Автотест - платформа для полностью автоматизированного тестирования.Он предназначен в первую очередь для тестирования ядра Linux, хотя он полезен для многих других целей, таких как квалификация нового оборудования, тестирование виртуализации и другое общее тестирование программ пользовательского пространства на платформах Linux.Это проект с открытым исходным кодом под лицензией GPL, который используется и разрабатывается рядом организаций, в том числе Google, IBM, Red Hat и многими другими.http://autotest.github.io/

Также существуют системы сертификации, разработанные некоторыми крупными дистрибьюторскими компаниями GNU / Linux.Эти системы обычно проверяют полные дистрибутивы GNU / Linux на совместимость с оборудованием.Существуют системы сертификации, разработанные Novell, Red Hat, Oracle, Canonical, Google .

. Существуют также системы для динамического анализа ядра Linux:

Kmemleak - это детектор утечки памяти, включенный в ядро ​​Linux.Он обеспечивает способ обнаружения возможных утечек памяти ядра способом, подобным трассирующему сборщику мусора, с той разницей, что потерянные объекты не освобождаются, а сообщаются только через / sys / kernel / debug / kmemleak.

Kmemcheck прерывает каждое чтение и запись в память, которая была выделена динамически (то есть с помощью kmalloc ()).Если читается адрес памяти, который ранее не записывался, в журнал ядра выводится сообщение.Также входит в состав ядра Linux

Fault Injection Framework (входит в состав ядра Linux), позволяющего внедрять ошибки и исключения в логику приложения для достижения более высокого охвата и отказоустойчивости системы.

Answer 3

Как разработчики ядра Linux тестируют свой код локально и после того, как они его зафиксировали?

Используют ли они какой-либо модульный тест, автоматизацию сборки?

В классическом смысле слова нет.

E.г.Ingo Molnar выполняет следующую рабочую нагрузку: 1. собрать новое ядро ​​со случайным набором параметров конфигурации 2. загрузить его 3. перейти к 1

Каждая ошибка сборки, ошибка загрузки, ошибка или ошибка во время выполнения.24/7.Умножьте на несколько полей, и можно обнаружить довольно много проблем.

планы испытаний?

Нет.

Может быть недопонимание того, чтоесть центральная испытательная база, ее нет.Каждый делает то, что хочет.

Answer 4

Встроенные инструменты

Хороший способ найти инструменты тестирования в ядре:

• make help и прочитать все цели
• посмотрите в инструменты / тестирование

В v4.0 это приводит меня к:

• kselftest под инструменты / тестирование / самотестирование .Запустите с make kselftest.Должно быть уже запущено встроенное ядро.См. Также: Documentation / kselftest.txt , https://kselftest.wiki.kernel.org/

• ktest в разделе tools / testing / ktest .См. Также: http://elinux.org/Ktest, http://www.slideshare.net/satorutakeuchi18/kernel-auto-testbyktest

• Статические анализаторы секция make help, которая содержит такие цели, как:

  • checkstack: Perl: что делает checkstack.pl в источнике linux?
  • coccicheck для Coccinelle (упоминается в askb )

Kernel CI

https://kernelci.org/ - это проект, цель которого сделать тестирование ядра более автоматизированным и видимым.

ItПохоже, что он выполняет только тесты сборки и загрузки (TODO, как автоматически проверять работоспособность загрузки. Источник должен быть в https://github.com/kernelci/).

Linaro , кажется, является основным сопровождающим проекта, с участиеммногие крупные компании: https://kernelci.org/sponsors/

Linaro Lava

http://www.linaro.org/initiatives/lava/ выглядит как CI-система с фокусом на сборке плат разработки и ядре Linux.

ARM LISA

https://github.com/ARM-software/lisa

Не уверен, что он делает в деталях, но это ARM и Apache Licensed, так что, вероятно, стоит посмотреть,

Демонстрация: https://www.youtube.com/watch?v=yXZzzUEngiU

Шаговые отладчики

Не совсем модульное тестирование, но может помочь, если ваши тесты начнут давать сбой:

• QEMU + GDB: https://stackoverflow.com/a/42316607/895245
• KGDB: https://stackoverflow.com/a/44226360/895245

Моя собственная настройка QEMU + Buildroot + Python

Я также начал установку, сфокусированную на простоте разработки, но в итоге я добавил к ней также несколько простых возможностей тестирования: https://github.com/cirosantilli/linux-kernel-module-cheat/tree/8217e5508782827320209644dcbaf9a6b3141724#test-this-repo

Я не проанализировал все остальные настройки очень подробно, и онискорее всего, гораздо больше, чем у меня, однако я считаю, что с моей настройкой очень легко начать быстро, потому что в ней много документации и автоматизации.

Answer 5

Не очень просто автоматизировать тестирование ядра.Большинство разработчиков Linux проводят тестирование самостоятельно, очень похоже на упомянутое adobriyan.

Однако есть несколько вещей, которые помогают с отладкой ядра Linux:

• kexec: Системный вызов, который позволяет вам поместить другое ядро ​​в память и перезагрузиться, не возвращаясь в BIOS, а в случае сбоя перезагрузить.
• dmesg: Определенно место дляпоищите информацию о том, что произошло во время загрузки ядра и работает ли оно / не работает.
• Инструментарий ядра: В дополнение к printk (и опции под названием CONFIG_PRINTK_TIME, которая позволяет вамчтобы увидеть (с точностью до микросекунды), когда ядро ​​выводит что), конфигурация ядра позволяет вам включить МНОГО трассировщиков, которые позволяют им отлаживать происходящее.

Затем у разработчиков обычно есть другиеобзор их патчей.После того, как исправления проверены локально, и видно, что они ничем не мешают, и исправления проверены на работу с последним ядром от Linus, ничего не нарушая, исправления передаются вверх по потоку.

Редактировать: Вот хорошее видео , подробно описывающее процесс, который патч проходит до того, как он интегрируется в ядро.

Answer 6

В дополнение к пунктам выше / ниже, в которых больше внимания уделяется тестированию функциональности, сертификации оборудования и тестированию производительности ядра Linux.

Многое на самом деле происходит через тестирование, на самом деле скрипты, инструменты статического анализа кода, обзоры кода и т. Д., Что очень эффективно при обнаружении ошибок, которые в противном случае могли бы что-то сломать в приложении.

Разреженный - инструмент с открытым исходным кодом, предназначенный для поиска ошибок в ядре Linux.

Coccinelle - еще одна программа, которая выполняет поиск и преобразование, котороепредоставляет язык SmPL (Semantic Patch Language) для указания желаемых совпадений и преобразований в коде C.

checkpatch.pl и другие сценарии - проблемы со стилем кодирования можно найти в файле Documentation / CodingStyleв исходном дереве ядра.При чтении важно помнить не то, что этот стиль чем-то лучше любого другого стиля, а то, что он последовательный.это помогает разработчикам легко находить и исправлять проблемы со стилем кодирования, был разработан скрипт scripts / checkpatch.pl в дереве исходного кода ядра.Этот сценарий может легко указывать на проблемы, и разработчик всегда должен запускать их изменения, вместо того, чтобы рецензент тратил свое время, указывая на проблемы позже.

Answer 7

Также есть:

MMTests , который представляет собой набор тестов и сценариев для анализа результатов

https://github.com/gormanm/mmtests

Trinity , который является тестером системного вызова Linux

http://codemonkey.org.uk/projects/trinity/

Также страницы LTP в sourceforge сильно устарели, и проект перешел на GitHub. https://github.com/linux-test-project/ltp

Answer 8

Я полагаю, что они используют виртуализацию для проведения быстрых тестов, например, QEMU, VirtualBox или Xen, и некоторые сценарии для выполнения конфигураций и автоматических тестов.

Автоматическое тестирование, вероятно, выполняется с помощью множества случайных конфигураций илинесколько конкретных (если они работают с определенной проблемой).В Linux есть много низкоуровневых инструментов (таких как dmesg) для мониторинга и регистрации отладочных данных из ядра, поэтому я думаю, что они также используются.

Answer 9

Насколько я знаю, существует инструмент для автоматического регрессионного контроля производительности (с именем lkp / 0 day), который работает / финансируется Intel, он будет проверять каждый действительный патч, отправленный в список рассылки, и проверять оценки, измененные из разных микробенчмарков такие как hackbench, fio, unixbench, netperf и т. д., когда произойдет снижение / улучшение производительности, соответствующий отчет будет отправлен непосредственно автору исправления и сопровождающим, связанным с Cc.

Answer 10

Я выполнил компиляцию ядра Linux и сделал несколько модификаций для Android (Marshmallow и Nougat), в которых я использую версию 3 Linux. Я кросс-скомпилировал ее в системе Linux, вручную отладил ошибки и затем запустил файл загрузочного образа в Android и проверь, идет ли это в лазейке или нет. Если он работает отлично, значит, он идеально скомпилирован в соответствии с требованиями системы.
Для компиляции ядра MotoG

ПРИМЕЧАНИЕ: - Ядро Linux будет изменяться в соответствии с требованиями, которые зависят от аппаратного обеспечения системы