Linux 內核的測試和調試（6）

時間 2019-11-21

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Linux 內核補丁測試

你試過本身寫內核補丁嗎？本節介紹在把你的補丁包提交到 Linux 郵箱列表以前，須要作哪些操做。另外咱們還會介紹如何把它發送出去。php

寫好代碼後，編譯它。把 make 過程產生的輸出保存到文檔中，查看新代碼有沒有警告信息。找到全部的警告信息，處理掉。當你的代碼編譯過程沒有任何不正常的輸出，安裝這個內核，而後啓動測試。若是啓動正常，查看 dmesg 裏面有沒於錯誤，與老內核生成的 dmesg 日誌作個比較。運行一些壓力測試，請參考咱們之前講過的測試內容。若是這個補丁用於修復某個 bug，請確保真的已經修復了。若是真的修復了，請確保能經過系統測試。找出打你補丁的模塊下面的迴歸測試工具，運行一下。若是補丁涉及到其餘架構，你需要交叉編譯而後測試一下。請經過下面的目錄查找測試工具：html

linux_git/Documentationlinux
linux_git/tools/testinggit
交叉編譯參考：在 x86_64 架構上交叉編譯 Linux 內核：初學者教程github

若是你對你的補丁測試結果感到很滿意，你就能夠提交補丁了。請確保提交 commit 的信息要描述得很是清楚。要讓內核維護者和其餘開發者看懂補丁所修改的內容，這一點很是重要。生成補丁後，執行 scripts/checkpatch.pl 腳本，找到 checkpatch 是產生的錯誤或警告（若是有的話），修復它們。從新生成補丁，直到補丁經過這個腳本的測試。從新測試這個補丁。將本補丁用於其餘的內核源碼上，保證不會有衝突產生。api

如今你作好提交補丁的準備了。先運行 scriptst/get_maintainer.pl 來確認你應該把補丁發給哪一個內核維護者。注意不要以附件形式發送補丁，而是以純文本形式粘貼在郵件裏面。確保你的郵件客戶端能夠發送純文本信息，你能夠試試給本身發送一份補丁郵件來測試你的郵件客戶端的功能。收到本身的郵件後，運行 checkpatch 命令並給本身的內核源碼打上你的補丁。若是這兩部都能經過，你就能夠給 Linux 郵箱列表發送補丁了。使用 git send-email 命令是提交補丁最安全的方式，能夠避免你的郵箱的兼容性問題。你的 .gitconfig 文件裏面須要配置好有效的 smtp 服務器，詳細操做參考 git 的幫助文檔。安全

更多提交補丁的規矩，請參考下面的資料：服務器

linux_git/Documentation/applying-patches.txt架構
linux_git/Documentation/SubmitChecklistapp
linux_git/Documentation/SubmittingDrivers
linux_git/Documentation/SubmittingPatches
linuxgit/Documentation/stablekernel_rules.txt
linuxgit/Documentation/stableapi_nonsense.txt

下面是一些內核測試教程的資料：

內核測試套件和項目

除咱們討論過的測試資源以外，這裏還有不少測試項目值得介紹，包括開源的和廠家本身提供的。這些項目每個都是針對特定領域的，好比嵌入式或者企業本身使用。咱們簡單過一下。

Linux 測試項目（LTP）測試套件是一系列工具的集合，用於測試內核的可靠性、健壯性和穩定性。你能夠爲這個項目添加本身的測試代碼，而且 LTP 項目歡迎你貢獻本身的代碼。runltp 腳本默認狀況下會測試下面的子系統：

文件系統壓力測試
磁盤 IO 測試
內存管理壓力測試
IPC（進程間通訊）測試
調度器測試
命令的功能性驗證測試
系統調用功能驗證測試

LTP-DDT 是一個基於 LTP 的測試應用（LCTT：就是 LTP 的閹割版麼），專一於測試嵌入式設備驅動。

Linux Driver Verification 這個項目的目標是提升 Linux 設備驅動的質量，它爲設備驅動驗證開發了集成環境平臺，而且利用與時俱進的研究來加強驗證工具的質量。

一致性測試

若是你有將某個 Unix 平臺下的應用一直到另外一個平臺的經驗，你就能理解 Linux Standard Base (LSB) 和 LSB 一致性測試套件的重要性了。LSB 是 Linux Foundation 工做組建立的用於下降支持不一樣 Linux 平臺所須要的開銷，方法就是經過下降不一樣 Linux 發行版之間的差異，保證應用在不一樣發行版之間的可移植性。前事不忘後事之師，Unix 世界的分歧在 Linux 世界必定要避免。這就是爲何你能夠把一個 rpm 包轉化成 deb 包後還能安裝並正常運行的祕密。

靜態分析工具

靜態分析之因此會被稱爲「靜態分析」，是由於這些工具只分析代碼，並不執行它們。分析 Linux 內核代碼的靜態分析工具備不少，Sparse 是 Linus Torvalds 寫的專門用於檢查內核靜態類型的工具。它是一個語義檢查器，會爲 C 語言的語義創建語義檢析樹，執行惰性類型評估。內核編譯系統支持 sparse，而且爲編譯內核的命令提供開啓 sparse 的選項。

爲內核全部須要從新編譯的 C 文件執行 sparse 語義檢查：

make C=1 allmodconfig

爲內核全部 C 文件（即便不須要從新編譯）執行 sparse 語義檢查：

make C=2 allmodconfig

Sparse 的資源：

Smatch 分析程序代碼的邏輯錯誤。它能夠檢測到諸如「爲一個沒鎖上的 spinlock 執行解鎖」的邏輯錯誤。內核源碼支持 smatch：

在 Linux 內核中運行 smatch：

make CHECK="~/path/to/smatch/smatch -p=kernel" C=1 bzImage modules | tee warns.txt

請參考下面的資料來獲取和編譯 smatch。須要注意的是 smatch 是個正在發展的項目，架構會不斷變化。

Smatch

那麼咱們該怎麼處理 Sparse 和 Smatch 所發現的語義和邏輯上的錯誤呢？一些錯誤能夠被分離爲平常問題或模塊問題，能夠輕易被解決。可是有些語義錯誤涉及到全局，由於剪切粘貼了一些代碼。在一些環境中，當一些接口函數被廢棄再也不使用，或者僅僅作了寫微小的修改，你就須要大規模更新源碼。這時候你須要 Coccinelle 來幫忙。，Coccinelle 使用 SmPL 語言（語義包語言）來爲 C 代碼提供匹配和轉換代碼的功能。Coccinelle 的從一開始就做爲 Linux 的附屬產品持續發展的。

舉個例子：foo(int) 函數忽然變成 foo(int, char *) 函數，多出了一個輸入參數（能夠把第二個參數置爲 null）。全部調用 foo() 函數的代碼都須要更新了，這多是個悲摧的體力活。可是使用 Coccinelle 的話，這項工做瞬間變得輕鬆，腳本會幫你找到調用 foo(parameter1) 的代碼，而後替換成 foo(parameter1, NULL)。作完這些後，全部調用這個函數的代碼均可以運行一遍，驗證下第二個參數爲 NULL 是否能正常工做。關於 Coccinelle 的更多信息，以及在不一樣項目中（固然，也包括 Linux 內核這個項目）的使用方法，請參考項目主頁：Cocinelle。

參考文獻

本文涵蓋了不少方面，這裏列出一些參考文檔供讀者作進一步研究。

鳴謝

感謝來自 Oracle 的 Khalid Aziz，審查校對並提供許多很是有價值的建議。感謝來自三星的 Mauro Chehab 和 Guy Martin，他們給了我屢次反饋。感謝來自 Linux Foundation 的 Grey Kroah-Hartman 對本文的審閱。感謝來自三星的 Ibrahim Haddad，沒有他的支持和鼓勵，我可能還不會坐下來寫出這篇文章。

做者：Shuah Khan

Shuah Khan 是三星公司開源組的高級 Linux 內核開發工程師。她爲 Linux 內核中的 IOMMU、DMA、電源管理、PCIe 貢獻代碼，同時維護內核，爲內核提供補丁包。Shuah 有多年 Unix 內核開發經驗。她也爲 OpenHPI 和 LLDP 項目做貢獻。

via: http://www.linuxjournal.com/content/linux-kernel-testing-and-debugging?page=0,5

譯者：bazz2 校對：wxy

本文由 LCTT 原創翻譯，Linux中國榮譽推出

來源： linuxjournal

原文： http://www.linuxjournal.com/content/linux-kernel-testing-and-debugging?page=0,5

譯者： bazz2

本文是原創投遞或翻譯投遞，Linux中國首發地址：http://linux.cn/article-3684-1.html

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