]> Git Repo - J-u-boot.git/blob - doc/develop/tests_sandbox.rst
Merge patch series "net: ksz9477: add support for KSZ GbE switches using SPI bus"
[J-u-boot.git] / doc / develop / tests_sandbox.rst
1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2
3 Sandbox tests
4 =============
5
6 Test Design
7 -----------
8
9 Most uclasses and many functions of U-Boot have sandbox tests. This allows much
10 of the code to be checked in an developer-friendly environment.
11
12 Sandbox provides a way to write and run unit tests. The traditional approach to
13 unit tests is to build lots of little executables, one for each test or
14 category of tests. With sandbox, so far as possible, all the tests share a
15 small number of executables (e.g. 'u-boot' for sandbox, 'u-boot-spl' and
16 'u-boot' for sandbox_spl) and can be run very quickly. The vast majority of
17 tests can run on the 'sandbox' build,
18
19 Available tests
20 ---------------
21
22 Some of the available tests are:
23
24   - command_ut: Unit tests for command parsing and handling
25   - compression: Unit tests for U-Boot's compression algorithms, useful for
26       security checking. It supports gzip, bzip2, lzma and lzo.
27   - image: Unit tests for images:
28
29      - test/image/test-imagetools.sh - multi-file images
30      - test/py/tests/test-fit.py     - FIT images
31   - tracing: test/trace/test-trace.sh tests the tracing system
32     (see :doc:`trace`).
33   - verified boot: test/py/tests/test_vboot.py
34
35 If you change or enhance any U-Boot subsystem, you should write or expand a
36 test and include it with your patch series submission. Test coverage in some
37 older areas of U-Boot is still somewhat limited and we need to work to improve
38 it.
39
40 Note that many of these tests are implemented as commands which you can
41 run natively on your board if desired (and enabled).
42
43 To run all tests, use 'make check'.
44
45
46 Running sandbox tests directly
47 ------------------------------
48
49 Typically tests are run using the pytest suite. Running pytests on sandbox is
50 easy and always gets things right. For example some tests require files to be
51 set up before they can work.
52
53 But it is also possible to run some sandbox tests directly. For example, this
54 runs the dm_test_gpio() test which you can find in test/dm/gpio.c::
55
56    $ ./u-boot -T -c "ut dm gpio"
57
58
59    U-Boot 2021.01
60
61    Model: sandbox
62    DRAM:  128 MiB
63    WDT:   Started with servicing (60s timeout)
64    MMC:   mmc2: 2 (SD), mmc1: 1 (SD), mmc0: 0 (SD)
65    In:    serial
66    Out:   vidconsole
67    Err:   vidconsole
68    Model: sandbox
69    SCSI:
70    Net:   eth0: eth@10002000, eth5: eth@10003000, eth3: sbe5, eth6: eth@10004000
71    Test: dm_test_gpio: gpio.c
72    Test: dm_test_gpio: gpio.c (flat tree)
73    Failures: 0
74
75 The -T option tells the U-Boot sandbox to run with the 'test' devicetree
76 (test.dts) instead of -D which selects the normal sandbox.dts - this is
77 necessary because many tests rely on nodes or properties in the test devicetree.
78 If you try running tests without -T then you may see failures, like::
79
80    $ ./u-boot -c "ut dm gpio"
81
82
83    U-Boot 2021.01
84
85    DRAM:  128 MiB
86    WDT:   Not found!
87    MMC:
88    In:    serial
89    Out:   serial
90    Err:   serial
91    SCSI:
92    Net:   No ethernet found.
93    Please run with test device tree:
94        ./u-boot -d arch/sandbox/dts/test.dtb
95    Test: dm_test_gpio: gpio.c
96    test/dm/gpio.c:37, dm_test_gpio(): 0 == gpio_lookup_name("b4", &dev, &offset, &gpio): Expected 0x0 (0), got 0xffffffea (-22)
97    Test: dm_test_gpio: gpio.c (flat tree)
98    test/dm/gpio.c:37, dm_test_gpio(): 0 == gpio_lookup_name("b4", &dev, &offset, &gpio): Expected 0x0 (0), got 0xffffffea (-22)
99    Failures: 2
100
101 The message above should provide a hint if you forget to use the -T flag. Even
102 running with -D will produce different results.
103
104 You can easily use gdb on these tests, without needing --gdbserver::
105
106    $ gdb --args u-boot -T -c "ut dm gpio"
107    ...
108    (gdb) break dm_test_gpio
109    Breakpoint 1 at 0x1415bd: file test/dm/gpio.c, line 37.
110    (gdb) run -T -c "ut dm gpio"
111    Starting program: u-boot -T -c "ut dm gpio"
112    Test: dm_test_gpio: gpio.c
113
114    Breakpoint 1, dm_test_gpio (uts=0x5555558029a0 <global_dm_test_state>)
115        at files/test/dm/gpio.c:37
116    37           ut_assertok(gpio_lookup_name("b4", &dev, &offset, &gpio));
117    (gdb)
118
119 You can then single-step and look at variables as needed.
120
121
122 Running tests multiple times
123 ----------------------------
124
125 Some tests can have race conditions which are hard to detect on a single
126 one. It is possible to run each individual test multiple times, before moving
127 to the next test, with the '-r' flag.
128
129 This is most useful when running a single test, since running all tests
130 multiple times can take a while.
131
132 For example::
133
134    => ut dm -r1000 dm_test_rtc_set_get
135    ...
136    Test: dm_test_rtc_set_get: rtc.c (flat tree)
137    Test: dm_test_rtc_set_get: rtc.c
138    test/dm/rtc.c:257, dm_test_rtc_reset(): old_base_time == base_time: Expected 0x62e7453c (1659323708), got 0x62e7453d (1659323709)
139    Test: dm_test_rtc_set_get: rtc.c (flat tree)
140    Test: dm_test_rtc_set_get: rtc.c
141    Test: dm_test_rtc_set_get: rtc.c (flat tree)
142    ...
143    Test dm_test_rtc_reset failed 3 times
144
145
146 Isolating a test that breaks another
147 ------------------------------------
148
149 When running unit tests, some may have side effects which cause a subsequent
150 test to break. This can sometimes be seen when using 'ut dm' or similar.
151
152 You can use the `-I` argument to the `ut` command to isolate this problem.
153 First use `ut info` to see how many tests there are, then use a binary search to
154 home in on the problem. Note that you might need to restart U-Boot after each
155 iteration, so the `-c` argument to U-Boot is useful.
156
157 For example, let's stay that dm_test_host() is failing::
158
159    => ut dm
160    ...
161    Test: dm_test_get_stats: core.c
162    Test: dm_test_get_stats: core.c (flat tree)
163    Test: dm_test_host: host.c
164    test/dm/host.c:71, dm_test_host(): 0 == ut_check_delta(mem_start): Expected 0x0 (0), got 0xffffcbb0 (-13392)
165    Test: dm_test_host: host.c (flat tree)
166    Test <NULL> failed 1 times
167    Test: dm_test_host_dup: host.c
168    Test: dm_test_host_dup: host.c (flat tree)
169    ...
170
171 You can then tell U-Boot to run the failing test at different points in the
172 sequence:
173
174    => ut info
175    Test suites: 21
176    Total tests: 645
177
178 ::
179
180    $ ./u-boot -T -c "ut dm -I300:dm_test_host"
181    ...
182    Test: dm_test_pinctrl_single: pinmux.c (flat tree)
183    Test: dm_test_host: host.c
184    test/dm/host.c:71, dm_test_host(): 0 == ut_check_delta(mem_start): Expected 0x0 (0), got 0xfffffdb0 (-592)
185    Test: dm_test_host: host.c (flat tree)
186    Test dm_test_host failed 1 times (position 300)
187    Failures: 4
188
189 So it happened before position 300. Trying 150 shows it failing, so we try 75::
190
191    $ ./u-boot  -T  -c "ut dm -I75:dm_test_host"
192    ...
193    Test: dm_test_autoprobe: core.c
194    Test: dm_test_autoprobe: core.c (flat tree)
195    Test: dm_test_host: host.c
196    Test: dm_test_host: host.c (flat tree)
197    Failures: 0
198
199 That succeeds, so we try 120, etc. until eventually we can figure out that the
200 problem first happens at position 82.
201
202    $ ./u-boot  -T  -c "ut dm -I82:dm_test_host"
203    ...
204    Test: dm_test_blk_flags: blk.c
205    Test: dm_test_blk_flags: blk.c (flat tree)
206    Test: dm_test_host: host.c
207    test/dm/host.c:71, dm_test_host(): 0 == ut_check_delta(mem_start): Expected 0x0 (0), got 0xffffc960 (-13984)
208    Test: dm_test_host: host.c (flat tree)
209    Test dm_test_host failed 1 times (position 82)
210    Failures: 1
211
212 From this we can deduce that `dm_test_blk_flags()` causes the problem with
213 `dm_test_host()`.
214
215 Running sandbox_spl tests directly
216 ----------------------------------
217
218 SPL is the phase before U-Boot proper. It is present in the sandbox_spl build,
219 so you can run SPL like this::
220
221    ./spl/u-boot-spl
222
223 SPL tests are special in that they run (only in the SPL phase, of course) if the
224 -u flag is given::
225
226    ./spl/u-boot-spl -u
227
228    U-Boot SPL 2021.01-00723-g43c77b51be5-dirty (Jan 24 2021 - 16:38:24 -0700)
229    Running 5 driver model tests
230    Test: dm_test_of_plat_base: of_platdata.c (flat tree)
231    Test: dm_test_of_plat_dev: of_platdata.c (flat tree)
232    Test: dm_test_of_plat_parent: of_platdata.c (flat tree)
233    Test: dm_test_of_plat_phandle: of_platdata.c (flat tree)
234    Test: dm_test_of_plat_props: of_platdata.c (flat tree)
235    Failures: 0
236
237
238    U-Boot 2021.01-00723-g43c77b51be5-dirty (Jan 24 2021 - 16:38:24 -0700)
239
240    DRAM:  128 MiB
241    ...
242
243 It is not possible to run SPL tests in U-Boot proper, firstly because they are
244 not built into U-Boot proper and secondly because the environment is very
245 different, e.g. some SPL tests rely on of-platdata which is only available in
246 SPL.
247
248 Note that after running, SPL continues to boot into U-Boot proper. You can add
249 '-c exit' to make U-Boot quit without doing anything further. It is not
250 currently possible to run SPL tests and then stop, since the pytests require
251 that U-Boot produces the expected banner.
252
253 You can use the -k flag to select which tests run::
254
255    ./spl/u-boot-spl -u -k dm_test_of_plat_parent
256
257 Of course you can use gdb with sandbox_spl, just as with sandbox.
258
259
260 Running all tests directly
261 --------------------------
262
263 A fast way to run all sandbox tests is::
264
265    ./u-boot -T -c "ut all"
266
267 It typically runs single-thread in 6 seconds on 2021 hardware, with 2s of that
268 to the delays in the time test.
269
270 This should not be considered a substitute for 'make check', but can be helpful
271 for git bisect, etc.
272
273
274 What tests are built in?
275 ------------------------
276
277 Whatever sandbox build is used, which tests are present is determined by which
278 source files are built. For sandbox_spl, the of_platdata tests are built
279 because of the build rule in test/dm/Makefile::
280
281    ifeq ($(CONFIG_XPL_BUILD),y)
282    obj-$(CONFIG_SPL_OF_PLATDATA) += of_platdata.o
283    else
284    ...other tests for non-spl
285    endif
286
287 You can get a list of tests in a U-Boot ELF file by looking for the
288 linker_list::
289
290    $ nm /tmp/b/sandbox_spl/spl/u-boot-spl |grep 2_dm_test
291    000000000001f200 D _u_boot_list_2_dm_test_2_dm_test_of_plat_base
292    000000000001f220 D _u_boot_list_2_dm_test_2_dm_test_of_plat_dev
293    000000000001f240 D _u_boot_list_2_dm_test_2_dm_test_of_plat_parent
294    000000000001f260 D _u_boot_list_2_dm_test_2_dm_test_of_plat_phandle
295    000000000001f280 D _u_boot_list_2_dm_test_2_dm_test_of_plat_props
296
297
298 Writing tests
299 -------------
300
301 See :doc:`tests_writing` for how to write new tests.
302
This page took 0.042593 seconds and 4 git commands to generate.