| .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 |
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| .. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst |
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| :Original: Documentation/dev-tools/testing-overview.rst |
| :Translator: 胡皓文 Hu Haowen <src.res@email.cn> |
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| 内核测试指南 |
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| 有许多不同的工具可以用于测试Linux内核,因此了解什么时候使用它们可能 |
| 很困难。本文档粗略概述了它们之间的区别,并阐释了它们是怎样糅合在一起 |
| 的。 |
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| 编写和运行测试 |
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| 大多数内核测试都是用kselftest或KUnit框架之一编写的。它们都让运行测试 |
| 更加简化,并为编写新测试提供帮助。 |
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| 如果你想验证内核的行为——尤其是内核的特定部分——那你就要使用kUnit或 |
| kselftest。 |
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| KUnit和kselftest的区别 |
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| .. note:: |
| 由于本文段中部分术语尚无较好的对应中文释义,可能导致与原文含义 |
| 存在些许差异,因此建议读者结合原文 |
| (Documentation/dev-tools/testing-overview.rst)辅助阅读。 |
| 如对部分翻译有异议或有更好的翻译意见,欢迎联系译者进行修订。 |
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| KUnit(Documentation/dev-tools/kunit/index.rst)是用于“白箱”测 |
| 试的一个完整的内核内部系统:因为测试代码是内核的一部分,所以它能够访 |
| 问用户空间不能访问到的内部结构和功能。 |
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| 因此,KUnit测试最好针对内核中较小的、自包含的部分,以便能够独立地测 |
| 试。“单元”测试的概念亦是如此。 |
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| 比如,一个KUnit测试可能测试一个单独的内核功能(甚至通过一个函数测试 |
| 一个单一的代码路径,例如一个错误处理案例),而不是整个地测试一个特性。 |
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| 这也使得KUnit测试构建和运行非常地快,从而能够作为开发流程的一部分被 |
| 频繁地运行。 |
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| 有关更详细的介绍,请参阅KUnit测试代码风格指南 |
| Documentation/dev-tools/kunit/style.rst |
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| kselftest(Documentation/dev-tools/kselftest.rst),相对来说,大量用 |
| 于用户空间,并且通常测试用户空间的脚本或程序。 |
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| 这使得编写复杂的测试,或者需要操作更多全局系统状态的测试更加容易(诸 |
| 如生成进程之类)。然而,从kselftest直接调用内核函数是不行的。这也就 |
| 意味着只有通过某种方式(如系统调用、驱动设备、文件系统等)导出到了用 |
| 户空间的内核功能才能使用kselftest来测试。为此,有些测试包含了一个伴 |
| 生的内核模块用于导出更多的信息和功能。不过,对于基本上或者完全在内核 |
| 中运行的测试,KUnit可能是更佳工具。 |
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| kselftest也因此非常适合于全部功能的测试,因为这些功能会将接口暴露到 |
| 用户空间,从而能够被测试,而不是展现实现细节。“system”测试和 |
| “end-to-end”测试亦是如此。 |
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| 比如,一个新的系统调用应该伴随有新的kselftest测试。 |
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| 代码覆盖率工具 |
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| 支持两种不同代码之间的覆盖率测量工具。它们可以用来验证一项测试执行的 |
| 确切函数或代码行。这有助于决定内核被测试了多少,或用来查找合适的测试 |
| 中没有覆盖到的极端情况。 |
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| Documentation/translations/zh_CN/dev-tools/gcov.rst 是GCC的覆盖率测试 |
| 工具,能用于获取内核的全局或每个模块的覆盖率。与KCOV不同的是,这个工具 |
| 不记录每个任务的覆盖率。覆盖率数据可以通过debugfs读取,并通过常规的 |
| gcov工具进行解释。 |
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| Documentation/dev-tools/kcov.rst 是能够构建在内核之中,用于在每个任务 |
| 的层面捕捉覆盖率的一个功能。因此,它对于模糊测试和关于代码执行期间信 |
| 息的其它情况非常有用,比如在一个单一系统调用里使用它就很有用。 |
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| 动态分析工具 |
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| 内核也支持许多动态分析工具,用以检测正在运行的内核中出现的多种类型的 |
| 问题。这些工具通常每个去寻找一类不同的缺陷,比如非法内存访问,数据竞 |
| 争等并发问题,或整型溢出等其他未定义行为。 |
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| 如下所示: |
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| * kmemleak检测可能的内存泄漏。参阅 |
| Documentation/dev-tools/kmemleak.rst |
| * KASAN检测非法内存访问,如数组越界和释放后重用(UAF)。参阅 |
| Documentation/dev-tools/kasan.rst |
| * UBSAN检测C标准中未定义的行为,如整型溢出。参阅 |
| Documentation/dev-tools/ubsan.rst |
| * KCSAN检测数据竞争。参阅 Documentation/dev-tools/kcsan.rst |
| * KFENCE是一个低开销的内存问题检测器,比KASAN更快且能被用于批量构建。 |
| 参阅 Documentation/dev-tools/kfence.rst |
| * lockdep是一个锁定正确性检测器。参阅 |
| Documentation/locking/lockdep-design.rst |
| * 除此以外,在内核中还有一些其它的调试工具,大多数能在 |
| lib/Kconfig.debug 中找到。 |
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| 这些工具倾向于对内核进行整体测试,并且不像kselftest和KUnit一样“传递”。 |
| 它们可以通过在启用这些工具时运行内核测试以与kselftest或KUnit结合起来: |
| 之后你就能确保这些错误在测试过程中都不会发生了。 |
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| 一些工具与KUnit和kselftest集成,并且在检测到问题时会自动打断测试。 |