block: Add BDRV_O_NO_SHARE for blk_new_open()
[qemu.git] / scripts / device-crash-test
blob8331c057b80f1234df0275ba02c763478e74bf97
1 #!/usr/bin/env python3
3 #  Copyright (c) 2017 Red Hat Inc
5 # Author:
6 #  Eduardo Habkost <ehabkost@redhat.com>
8 # This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 # the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11 # (at your option) any later version.
13 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 # GNU General Public License for more details.
18 # You should have received a copy of the GNU General Public License along
19 # with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
20 # 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
22 """
23 Run QEMU with all combinations of -machine and -device types,
24 check for crashes and unexpected errors.
25 """
27 import os
28 import sys
29 import glob
30 import logging
31 import traceback
32 import re
33 import random
34 import argparse
35 from itertools import chain
37 sys.path.append(os.path.join(os.path.dirname(__file__), '..', 'python'))
38 from qemu.machine import QEMUMachine
40 logger = logging.getLogger('device-crash-test')
41 dbg = logger.debug
44 # Purposes of the following rule list:
45 # * Avoiding verbose log messages when we find known non-fatal
46 #   (exitcode=1) errors
47 # * Avoiding fatal errors when we find known crashes
48 # * Skipping machines/devices that are known not to work out of
49 #   the box, when running in --quick mode
51 # Keeping the rule list updated is desirable, but not required,
52 # because unexpected cases where QEMU exits with exitcode=1 will
53 # just trigger a INFO message.
55 # Valid error rule keys:
56 # * accel: regexp, full match only
57 # * machine: regexp, full match only
58 # * device: regexp, full match only
59 # * log: regexp, partial match allowed
60 # * exitcode: if not present, defaults to 1. If None, matches any exitcode
61 # * warn: if True, matching failures will be logged as warnings
62 # * expected: if True, QEMU is expected to always fail every time
63 #   when testing the corresponding test case
64 # * loglevel: log level of log output when there's a match.
65 ERROR_RULE_LIST = [
66     # Machines that won't work out of the box:
67     #             MACHINE                         | ERROR MESSAGE
68     {'machine':'niagara', 'expected':True},       # Unable to load a firmware for -M niagara
69     {'machine':'boston', 'expected':True},        # Please provide either a -kernel or -bios argument
70     {'machine':'leon3_generic', 'expected':True}, # Can't read bios image (null)
72     # devices that don't work out of the box because they require extra options to "-device DEV":
73     #            DEVICE                                    | ERROR MESSAGE
74     {'device':'.*-(i386|x86_64)-cpu', 'expected':True},    # CPU socket-id is not set
75     {'device':'icp', 'expected':True},                     # icp_realize: required link 'xics' not found: Property '.xics' not found
76     {'device':'ics', 'expected':True},                     # ics_base_realize: required link 'xics' not found: Property '.xics' not found
77     # "-device ide-cd" does work on more recent QEMU versions, so it doesn't have expected=True
78     {'device':'ide-cd'},                                 # No drive specified
79     {'device':'ide-hd', 'expected':True},                  # No drive specified
80     {'device':'ipmi-bmc-extern', 'expected':True},         # IPMI external bmc requires chardev attribute
81     {'device':'isa-debugcon', 'expected':True},            # Can't create serial device, empty char device
82     {'device':'isa-ipmi-bt', 'expected':True},             # IPMI device requires a bmc attribute to be set
83     {'device':'isa-ipmi-kcs', 'expected':True},            # IPMI device requires a bmc attribute to be set
84     {'device':'isa-parallel', 'expected':True},            # Can't create serial device, empty char device
85     {'device':'ivshmem-doorbell', 'expected':True},        # You must specify a 'chardev'
86     {'device':'ivshmem-plain', 'expected':True},           # You must specify a 'memdev'
87     {'device':'loader', 'expected':True},                  # please include valid arguments
88     {'device':'nand', 'expected':True},                    # Unsupported NAND block size 0x1
89     {'device':'nvdimm', 'expected':True},                  # 'memdev' property is not set
90     {'device':'nvme', 'expected':True},                    # Device initialization failed
91     {'device':'pc-dimm', 'expected':True},                 # 'memdev' property is not set
92     {'device':'pci-bridge', 'expected':True},              # Bridge chassis not specified. Each bridge is required to be assigned a unique chassis id > 0.
93     {'device':'pci-bridge-seat', 'expected':True},         # Bridge chassis not specified. Each bridge is required to be assigned a unique chassis id > 0.
94     {'device':'pxb', 'expected':True},                     # Bridge chassis not specified. Each bridge is required to be assigned a unique chassis id > 0.
95     {'device':'scsi-block', 'expected':True},              # drive property not set
96     {'device':'scsi-generic', 'expected':True},            # drive property not set
97     {'device':'scsi-hd', 'expected':True},                 # drive property not set
98     {'device':'spapr-pci-host-bridge', 'expected':True},   # BUID not specified for PHB
99     {'device':'spapr-rng', 'expected':True},               # spapr-rng needs an RNG backend!
100     {'device':'spapr-vty', 'expected':True},               # chardev property not set
101     {'device':'tpm-tis', 'expected':True},                 # tpm_tis: backend driver with id (null) could not be found
102     {'device':'unimplemented-device', 'expected':True},    # property 'size' not specified or zero
103     {'device':'usb-braille', 'expected':True},             # Property chardev is required
104     {'device':'usb-mtp', 'expected':True},                 # rootdir property must be configured
105     {'device':'usb-redir', 'expected':True},               # Parameter 'chardev' is missing
106     {'device':'usb-serial', 'expected':True},              # Property chardev is required
107     {'device':'usb-storage', 'expected':True},             # drive property not set
108     {'device':'vfio-amd-xgbe', 'expected':True},           # -device vfio-amd-xgbe: vfio error: wrong host device name
109     {'device':'vfio-calxeda-xgmac', 'expected':True},      # -device vfio-calxeda-xgmac: vfio error: wrong host device name
110     {'device':'vfio-pci', 'expected':True},                # No provided host device
111     {'device':'vfio-pci-igd-lpc-bridge', 'expected':True}, # VFIO dummy ISA/LPC bridge must have address 1f.0
112     {'device':'vhost-scsi.*', 'expected':True},            # vhost-scsi: missing wwpn
113     {'device':'vhost-vsock-device', 'expected':True},      # guest-cid property must be greater than 2
114     {'device':'vhost-vsock-pci', 'expected':True},         # guest-cid property must be greater than 2
115     {'device':'virtio-9p-ccw', 'expected':True},           # 9pfs device couldn't find fsdev with the id = NULL
116     {'device':'virtio-9p-device', 'expected':True},        # 9pfs device couldn't find fsdev with the id = NULL
117     {'device':'virtio-9p-pci', 'expected':True},           # 9pfs device couldn't find fsdev with the id = NULL
118     {'device':'virtio-blk-ccw', 'expected':True},          # drive property not set
119     {'device':'virtio-blk-device', 'expected':True},       # drive property not set
120     {'device':'virtio-blk-device', 'expected':True},       # drive property not set
121     {'device':'virtio-blk-pci', 'expected':True},          # drive property not set
122     {'device':'virtio-crypto-ccw', 'expected':True},       # 'cryptodev' parameter expects a valid object
123     {'device':'virtio-crypto-device', 'expected':True},    # 'cryptodev' parameter expects a valid object
124     {'device':'virtio-crypto-pci', 'expected':True},       # 'cryptodev' parameter expects a valid object
125     {'device':'virtio-input-host-device', 'expected':True}, # evdev property is required
126     {'device':'virtio-input-host-pci', 'expected':True},   # evdev property is required
127     {'device':'xen-pvdevice', 'expected':True},            # Device ID invalid, it must always be supplied
128     {'device':'vhost-vsock-ccw', 'expected':True},         # guest-cid property must be greater than 2
129     {'device':'zpci', 'expected':True},                    # target must be defined
130     {'device':'pnv-(occ|icp|lpc)', 'expected':True},       # required link 'xics' not found: Property '.xics' not found
131     {'device':'powernv-cpu-.*', 'expected':True},          # pnv_core_realize: required link 'xics' not found: Property '.xics' not found
133     # ioapic devices are already created by pc and will fail:
134     {'machine':'q35|pc.*', 'device':'kvm-ioapic', 'expected':True}, # Only 1 ioapics allowed
135     {'machine':'q35|pc.*', 'device':'ioapic', 'expected':True},     # Only 1 ioapics allowed
137     # "spapr-cpu-core needs a pseries machine"
138     {'machine':'(?!pseries).*', 'device':'.*-spapr-cpu-core', 'expected':True},
140     # KVM-specific devices shouldn't be tried without accel=kvm:
141     {'accel':'(?!kvm).*', 'device':'kvmclock', 'expected':True},
143     # xen-specific machines and devices:
144     {'accel':'(?!xen).*', 'machine':'xen.*', 'expected':True},
145     {'accel':'(?!xen).*', 'device':'xen-.*', 'expected':True},
147     # this fails on some machine-types, but not all, so they don't have expected=True:
148     {'device':'vmgenid'}, # vmgenid requires DMA write support in fw_cfg, which this machine type does not provide
150     # Silence INFO messages for errors that are common on multiple
151     # devices/machines:
152     {'log':r"No '[\w-]+' bus found for device '[\w-]+'"},
153     {'log':r"images* must be given with the 'pflash' parameter"},
154     {'log':r"(Guest|ROM|Flash|Kernel) image must be specified"},
155     {'log':r"[cC]ould not load [\w ]+ (BIOS|bios) '[\w-]+\.bin'"},
156     {'log':r"Couldn't find rom image '[\w-]+\.bin'"},
157     {'log':r"speed mismatch trying to attach usb device"},
158     {'log':r"Can't create a second ISA bus"},
159     {'log':r"duplicate fw_cfg file name"},
160     # sysbus-related error messages: most machines reject most dynamic sysbus devices:
161     {'log':r"Option '-device [\w.,-]+' cannot be handled by this machine"},
162     {'log':r"Device [\w.,-]+ is not supported by this machine yet"},
163     {'log':r"Device [\w.,-]+ can not be dynamically instantiated"},
164     {'log':r"Platform Bus: Can not fit MMIO region of size "},
165     # other more specific errors we will ignore:
166     {'device':'.*-spapr-cpu-core', 'log':r"CPU core type should be"},
167     {'log':r"MSI(-X)? is not supported by interrupt controller"},
168     {'log':r"pxb-pcie? devices cannot reside on a PCIe? bus"},
169     {'log':r"Ignoring smp_cpus value"},
170     {'log':r"sd_init failed: Drive 'sd0' is already in use because it has been automatically connected to another device"},
171     {'log':r"This CPU requires a smaller page size than the system is using"},
172     {'log':r"MSI-X support is mandatory in the S390 architecture"},
173     {'log':r"rom check and register reset failed"},
174     {'log':r"Unable to initialize GIC, CPUState for CPU#0 not valid"},
175     {'log':r"Multiple VT220 operator consoles are not supported"},
176     {'log':r"core 0 already populated"},
177     {'log':r"could not find stage1 bootloader"},
178     {'log':r"No '.*' bus found for device"},
180     # other exitcode=1 failures not listed above will just generate INFO messages:
181     {'exitcode':1, 'loglevel':logging.INFO},
183     # everything else (including SIGABRT and SIGSEGV) will be a fatal error:
184     {'exitcode':None, 'fatal':True, 'loglevel':logging.FATAL},
188 def errorRuleTestCaseMatch(rule, t):
189     """Check if a test case specification can match a error rule
191     This only checks if a error rule is a candidate match
192     for a given test case, it won't check if the test case
193     results/output match the rule.  See ruleListResultMatch().
194     """
195     return (('machine' not in rule or
196              'machine' not in t or
197              re.match(rule['machine'] + '$', t['machine'])) and
198             ('accel' not in rule or
199              'accel' not in t or
200              re.match(rule['accel'] + '$', t['accel'])) and
201             ('device' not in rule or
202              'device' not in t or
203              re.match(rule['device'] + '$', t['device'])))
206 def ruleListCandidates(t):
207     """Generate the list of candidates that can match a test case"""
208     for i, rule in enumerate(ERROR_RULE_LIST):
209         if errorRuleTestCaseMatch(rule, t):
210             yield (i, rule)
213 def findExpectedResult(t):
214     """Check if there's an expected=True error rule for a test case
216     Returns (i, rule) tuple, where i is the index in
217     ERROR_RULE_LIST and rule is the error rule itself.
218     """
219     for i, rule in ruleListCandidates(t):
220         if rule.get('expected'):
221             return (i, rule)
224 def ruleListResultMatch(rule, r):
225     """Check if test case results/output match a error rule
227     It is valid to call this function only if
228     errorRuleTestCaseMatch() is True for the rule (e.g. on
229     rules returned by ruleListCandidates())
230     """
231     assert errorRuleTestCaseMatch(rule, r['testcase'])
232     return ((rule.get('exitcode', 1) is None or
233              r['exitcode'] == rule.get('exitcode', 1)) and
234             ('log' not in rule or
235              re.search(rule['log'], r['log'], re.MULTILINE)))
238 def checkResultRuleList(r):
239     """Look up error rule for a given test case result
241     Returns (i, rule) tuple, where i is the index in
242     ERROR_RULE_LIST and rule is the error rule itself.
243     """
244     for i, rule in ruleListCandidates(r['testcase']):
245         if ruleListResultMatch(rule, r):
246             return i, rule
248     raise Exception("this should never happen")
251 def qemuOptsEscape(s):
252     """Escape option value QemuOpts"""
253     return s.replace(",", ",,")
256 def formatTestCase(t):
257     """Format test case info as "key=value key=value" for prettier logging output"""
258     return ' '.join('%s=%s' % (k, v) for k, v in t.items())
261 def qomListTypeNames(vm, **kwargs):
262     """Run qom-list-types QMP command, return type names"""
263     types = vm.command('qom-list-types', **kwargs)
264     return [t['name'] for t in types]
267 def infoQDM(vm):
268     """Parse 'info qdm' output"""
269     args = {'command-line': 'info qdm'}
270     devhelp = vm.command('human-monitor-command', **args)
271     for l in devhelp.split('\n'):
272         l = l.strip()
273         if l == '' or l.endswith(':'):
274             continue
275         d = {'name': re.search(r'name "([^"]+)"', l).group(1),
276              'no-user': (re.search(', no-user', l) is not None)}
277         yield d
280 class QemuBinaryInfo(object):
281     def __init__(self, binary, devtype):
282         if devtype is None:
283             devtype = 'device'
285         self.binary = binary
286         self._machine_info = {}
288         dbg("devtype: %r", devtype)
289         args = ['-S', '-machine', 'none,accel=kvm:tcg']
290         dbg("querying info for QEMU binary: %s", binary)
291         vm = QEMUMachine(binary=binary, args=args)
292         vm.launch()
293         try:
294             self.alldevs = set(qomListTypeNames(vm, implements=devtype, abstract=False))
295             # there's no way to query DeviceClass::user_creatable using QMP,
296             # so use 'info qdm':
297             self.no_user_devs = set([d['name'] for d in infoQDM(vm, ) if d['no-user']])
298             self.machines = list(m['name'] for m in vm.command('query-machines'))
299             self.user_devs = self.alldevs.difference(self.no_user_devs)
300             self.kvm_available = vm.command('query-kvm')['enabled']
301         finally:
302             vm.shutdown()
304     def machineInfo(self, machine):
305         """Query for information on a specific machine-type
307         Results are cached internally, in case the same machine-
308         type is queried multiple times.
309         """
310         if machine in self._machine_info:
311             return self._machine_info[machine]
313         mi = {}
314         args = ['-S', '-machine', '%s' % (machine)]
315         dbg("querying machine info for binary=%s machine=%s", self.binary, machine)
316         vm = QEMUMachine(binary=self.binary, args=args)
317         try:
318             vm.launch()
319             mi['runnable'] = True
320         except KeyboardInterrupt:
321             raise
322         except:
323             dbg("exception trying to run binary=%s machine=%s", self.binary, machine, exc_info=sys.exc_info())
324             dbg("log: %r", vm.get_log())
325             mi['runnable'] = False
327         vm.shutdown()
328         self._machine_info[machine] = mi
329         return mi
332 BINARY_INFO = {}
335 def getBinaryInfo(args, binary):
336     if binary not in BINARY_INFO:
337         BINARY_INFO[binary] = QemuBinaryInfo(binary, args.devtype)
338     return BINARY_INFO[binary]
341 def checkOneCase(args, testcase):
342     """Check one specific case
344     Returns a dictionary containing failure information on error,
345     or None on success
346     """
347     binary = testcase['binary']
348     accel = testcase['accel']
349     machine = testcase['machine']
350     device = testcase['device']
352     dbg("will test: %r", testcase)
354     args = ['-S', '-machine', '%s,accel=%s' % (machine, accel),
355             '-device', qemuOptsEscape(device)]
356     cmdline = ' '.join([binary] + args)
357     dbg("will launch QEMU: %s", cmdline)
358     vm = QEMUMachine(binary=binary, args=args)
360     exc_traceback = None
361     try:
362         vm.launch()
363     except KeyboardInterrupt:
364         raise
365     except:
366         exc_traceback = traceback.format_exc()
367         dbg("Exception while running test case")
368     finally:
369         vm.shutdown()
370         ec = vm.exitcode()
371         log = vm.get_log()
373     if exc_traceback is not None or ec != 0:
374         return {'exc_traceback':exc_traceback,
375                 'exitcode':ec,
376                 'log':log,
377                 'testcase':testcase,
378                 'cmdline':cmdline}
381 def binariesToTest(args, testcase):
382     if args.qemu:
383         r = args.qemu
384     else:
385         r = [f.path for f in os.scandir('.')
386              if f.name.startswith('qemu-system-') and
387                 f.is_file() and os.access(f, os.X_OK)]
388     return r
391 def accelsToTest(args, testcase):
392     if getBinaryInfo(args, testcase['binary']).kvm_available:
393         yield 'kvm'
394     yield 'tcg'
397 def machinesToTest(args, testcase):
398     return getBinaryInfo(args, testcase['binary']).machines
401 def devicesToTest(args, testcase):
402     return getBinaryInfo(args, testcase['binary']).user_devs
405 TESTCASE_VARIABLES = [
406     ('binary', binariesToTest),
407     ('accel', accelsToTest),
408     ('machine', machinesToTest),
409     ('device', devicesToTest),
413 def genCases1(args, testcases, var, fn):
414     """Generate new testcases for one variable
416     If an existing item already has a variable set, don't
417     generate new items and just return it directly. This
418     allows the "-t" command-line option to be used to choose
419     a specific test case.
420     """
421     for testcase in testcases:
422         if var in testcase:
423             yield testcase.copy()
424         else:
425             for i in fn(args, testcase):
426                 t = testcase.copy()
427                 t[var] = i
428                 yield t
431 def genCases(args, testcase):
432     """Generate test cases for all variables
433     """
434     cases = [testcase.copy()]
435     for var, fn in TESTCASE_VARIABLES:
436         dbg("var: %r, fn: %r", var, fn)
437         cases = genCases1(args, cases, var, fn)
438     return cases
441 def casesToTest(args, testcase):
442     cases = genCases(args, testcase)
443     if args.random:
444         cases = list(cases)
445         cases = random.sample(cases, min(args.random, len(cases)))
446     if args.debug:
447         cases = list(cases)
448         dbg("%d test cases to test", len(cases))
449     if args.shuffle:
450         cases = list(cases)
451         random.shuffle(cases)
452     return cases
455 def logFailure(f, level):
456     t = f['testcase']
457     logger.log(level, "failed: %s", formatTestCase(t))
458     logger.log(level, "cmdline: %s", f['cmdline'])
459     for l in f['log'].strip().split('\n'):
460         logger.log(level, "log: %s", l)
461     logger.log(level, "exit code: %r", f['exitcode'])
462     if f['exc_traceback']:
463         logger.log(level, "exception:")
464         for l in f['exc_traceback'].split('\n'):
465             logger.log(level, "  %s", l.rstrip('\n'))
468 def main():
469     parser = argparse.ArgumentParser(description="QEMU -device crash test")
470     parser.add_argument('-t', metavar='KEY=VALUE', nargs='*',
471                         help="Limit test cases to KEY=VALUE",
472                         action='append', dest='testcases', default=[])
473     parser.add_argument('-d', '--debug', action='store_true',
474                         help='debug output')
475     parser.add_argument('-v', '--verbose', action='store_true', default=True,
476                         help='verbose output')
477     parser.add_argument('-q', '--quiet', dest='verbose', action='store_false',
478                         help='non-verbose output')
479     parser.add_argument('-r', '--random', type=int, metavar='COUNT',
480                         help='run a random sample of COUNT test cases',
481                         default=0)
482     parser.add_argument('--shuffle', action='store_true',
483                         help='Run test cases in random order')
484     parser.add_argument('--dry-run', action='store_true',
485                         help="Don't run any tests, just generate list")
486     parser.add_argument('-D', '--devtype', metavar='TYPE',
487                         help="Test only device types that implement TYPE")
488     parser.add_argument('-Q', '--quick', action='store_true', default=True,
489                         help="Quick mode: skip test cases that are expected to fail")
490     parser.add_argument('-F', '--full', action='store_false', dest='quick',
491                         help="Full mode: test cases that are expected to fail")
492     parser.add_argument('--strict', action='store_true', dest='strict',
493                         help="Treat all warnings as fatal")
494     parser.add_argument('qemu', nargs='*', metavar='QEMU',
495                         help='QEMU binary to run')
496     args = parser.parse_args()
498     if args.debug:
499         lvl = logging.DEBUG
500     elif args.verbose:
501         lvl = logging.INFO
502     else:
503         lvl = logging.WARN
504     logging.basicConfig(stream=sys.stdout, level=lvl, format='%(levelname)s: %(message)s')
506     fatal_failures = []
507     wl_stats = {}
508     skipped = 0
509     total = 0
511     tc = {}
512     dbg("testcases: %r", args.testcases)
513     if args.testcases:
514         for t in chain(*args.testcases):
515             for kv in t.split():
516                 k, v = kv.split('=', 1)
517                 tc[k] = v
519     if len(binariesToTest(args, tc)) == 0:
520         print("No QEMU binary found", file=sys.stderr)
521         parser.print_usage(sys.stderr)
522         return 1
524     for t in casesToTest(args, tc):
525         logger.info("running test case: %s", formatTestCase(t))
526         total += 1
528         expected_match = findExpectedResult(t)
529         if (args.quick and
530                 (expected_match or
531                  not getBinaryInfo(args, t['binary']).machineInfo(t['machine'])['runnable'])):
532             dbg("skipped: %s", formatTestCase(t))
533             skipped += 1
534             continue
536         if args.dry_run:
537             continue
539         try:
540             f = checkOneCase(args, t)
541         except KeyboardInterrupt:
542             break
544         if f:
545             i, rule = checkResultRuleList(f)
546             dbg("testcase: %r, rule list match: %r", t, rule)
547             wl_stats.setdefault(i, []).append(f)
548             level = rule.get('loglevel', logging.DEBUG)
549             logFailure(f, level)
550             if rule.get('fatal') or (args.strict and level >= logging.WARN):
551                 fatal_failures.append(f)
552         else:
553             dbg("success: %s", formatTestCase(t))
554             if expected_match:
555                 logger.warn("Didn't fail as expected: %s", formatTestCase(t))
557     logger.info("Total: %d test cases", total)
558     if skipped:
559         logger.info("Skipped %d test cases", skipped)
561     if args.debug:
562         stats = sorted([(len(wl_stats.get(i, [])), rule) for i, rule in
563                          enumerate(ERROR_RULE_LIST)], key=lambda x: x[0])
564         for count, rule in stats:
565             dbg("error rule stats: %d: %r", count, rule)
567     if fatal_failures:
568         for f in fatal_failures:
569             t = f['testcase']
570             logger.error("Fatal failure: %s", formatTestCase(t))
571         logger.error("Fatal failures on some machine/device combinations")
572         return 1
574 if __name__ == '__main__':
575     sys.exit(main())