tcg/i386: rdpmc: fix the the condtions
[qemu/ar7.git] / docs / devel / testing.rst
blob00ce16de48689fa2f51ba5c0f6453eae74b30d50
1 ===============
2 Testing in QEMU
3 ===============
5 This document describes the testing infrastructure in QEMU.
7 Testing with "make check"
8 =========================
10 The "make check" testing family includes most of the C based tests in QEMU. For
11 a quick help, run ``make check-help`` from the source tree.
13 The usual way to run these tests is:
15 .. code::
17   make check
19 which includes QAPI schema tests, unit tests, QTests and some iotests.
20 Different sub-types of "make check" tests will be explained below.
22 Before running tests, it is best to build QEMU programs first. Some tests
23 expect the executables to exist and will fail with obscure messages if they
24 cannot find them.
26 Unit tests
27 ----------
29 Unit tests, which can be invoked with ``make check-unit``, are simple C tests
30 that typically link to individual QEMU object files and exercise them by
31 calling exported functions.
33 If you are writing new code in QEMU, consider adding a unit test, especially
34 for utility modules that are relatively stateless or have few dependencies. To
35 add a new unit test:
37 1. Create a new source file. For example, ``tests/foo-test.c``.
39 2. Write the test. Normally you would include the header file which exports
40    the module API, then verify the interface behaves as expected from your
41    test. The test code should be organized with the glib testing framework.
42    Copying and modifying an existing test is usually a good idea.
44 3. Add the test to ``tests/meson.build``. The unit tests are listed in a
45    dictionary called ``tests``.  The values are any additional sources and
46    dependencies to be linked with the test.  For a simple test whose source
47    is in ``tests/foo-test.c``, it is enough to add an entry like::
49      {
50        ...
51        'foo-test': [],
52        ...
53      }
55 Since unit tests don't require environment variables, the simplest way to debug
56 a unit test failure is often directly invoking it or even running it under
57 ``gdb``. However there can still be differences in behavior between ``make``
58 invocations and your manual run, due to ``$MALLOC_PERTURB_`` environment
59 variable (which affects memory reclamation and catches invalid pointers better)
60 and gtester options. If necessary, you can run
62 .. code::
64   make check-unit V=1
66 and copy the actual command line which executes the unit test, then run
67 it from the command line.
69 QTest
70 -----
72 QTest is a device emulation testing framework.  It can be very useful to test
73 device models; it could also control certain aspects of QEMU (such as virtual
74 clock stepping), with a special purpose "qtest" protocol.  Refer to
75 :doc:`qtest` for more details.
77 QTest cases can be executed with
79 .. code::
81    make check-qtest
83 QAPI schema tests
84 -----------------
86 The QAPI schema tests validate the QAPI parser used by QMP, by feeding
87 predefined input to the parser and comparing the result with the reference
88 output.
90 The input/output data is managed under the ``tests/qapi-schema`` directory.
91 Each test case includes four files that have a common base name:
93   * ``${casename}.json`` - the file contains the JSON input for feeding the
94     parser
95   * ``${casename}.out`` - the file contains the expected stdout from the parser
96   * ``${casename}.err`` - the file contains the expected stderr from the parser
97   * ``${casename}.exit`` - the expected error code
99 Consider adding a new QAPI schema test when you are making a change on the QAPI
100 parser (either fixing a bug or extending/modifying the syntax). To do this:
102 1. Add four files for the new case as explained above. For example:
104   ``$EDITOR tests/qapi-schema/foo.{json,out,err,exit}``.
106 2. Add the new test in ``tests/Makefile.include``. For example:
108   ``qapi-schema += foo.json``
110 check-block
111 -----------
113 ``make check-block`` runs a subset of the block layer iotests (the tests that
114 are in the "auto" group).
115 See the "QEMU iotests" section below for more information.
117 GCC gcov support
118 ----------------
120 ``gcov`` is a GCC tool to analyze the testing coverage by
121 instrumenting the tested code. To use it, configure QEMU with
122 ``--enable-gcov`` option and build. Then run ``make check`` as usual.
124 If you want to gather coverage information on a single test the ``make
125 clean-gcda`` target can be used to delete any existing coverage
126 information before running a single test.
128 You can generate a HTML coverage report by executing ``make
129 coverage-html`` which will create
130 ``meson-logs/coveragereport/index.html``.
132 Further analysis can be conducted by running the ``gcov`` command
133 directly on the various .gcda output files. Please read the ``gcov``
134 documentation for more information.
136 QEMU iotests
137 ============
139 QEMU iotests, under the directory ``tests/qemu-iotests``, is the testing
140 framework widely used to test block layer related features. It is higher level
141 than "make check" tests and 99% of the code is written in bash or Python
142 scripts.  The testing success criteria is golden output comparison, and the
143 test files are named with numbers.
145 To run iotests, make sure QEMU is built successfully, then switch to the
146 ``tests/qemu-iotests`` directory under the build directory, and run ``./check``
147 with desired arguments from there.
149 By default, "raw" format and "file" protocol is used; all tests will be
150 executed, except the unsupported ones. You can override the format and protocol
151 with arguments:
153 .. code::
155   # test with qcow2 format
156   ./check -qcow2
157   # or test a different protocol
158   ./check -nbd
160 It's also possible to list test numbers explicitly:
162 .. code::
164   # run selected cases with qcow2 format
165   ./check -qcow2 001 030 153
167 Cache mode can be selected with the "-c" option, which may help reveal bugs
168 that are specific to certain cache mode.
170 More options are supported by the ``./check`` script, run ``./check -h`` for
171 help.
173 Writing a new test case
174 -----------------------
176 Consider writing a tests case when you are making any changes to the block
177 layer. An iotest case is usually the choice for that. There are already many
178 test cases, so it is possible that extending one of them may achieve the goal
179 and save the boilerplate to create one.  (Unfortunately, there isn't a 100%
180 reliable way to find a related one out of hundreds of tests.  One approach is
181 using ``git grep``.)
183 Usually an iotest case consists of two files. One is an executable that
184 produces output to stdout and stderr, the other is the expected reference
185 output. They are given the same number in file names. E.g. Test script ``055``
186 and reference output ``055.out``.
188 In rare cases, when outputs differ between cache mode ``none`` and others, a
189 ``.out.nocache`` file is added. In other cases, when outputs differ between
190 image formats, more than one ``.out`` files are created ending with the
191 respective format names, e.g. ``178.out.qcow2`` and ``178.out.raw``.
193 There isn't a hard rule about how to write a test script, but a new test is
194 usually a (copy and) modification of an existing case.  There are a few
195 commonly used ways to create a test:
197 * A Bash script. It will make use of several environmental variables related
198   to the testing procedure, and could source a group of ``common.*`` libraries
199   for some common helper routines.
201 * A Python unittest script. Import ``iotests`` and create a subclass of
202   ``iotests.QMPTestCase``, then call ``iotests.main`` method. The downside of
203   this approach is that the output is too scarce, and the script is considered
204   harder to debug.
206 * A simple Python script without using unittest module. This could also import
207   ``iotests`` for launching QEMU and utilities etc, but it doesn't inherit
208   from ``iotests.QMPTestCase`` therefore doesn't use the Python unittest
209   execution. This is a combination of 1 and 2.
211 Pick the language per your preference since both Bash and Python have
212 comparable library support for invoking and interacting with QEMU programs. If
213 you opt for Python, it is strongly recommended to write Python 3 compatible
214 code.
216 Both Python and Bash frameworks in iotests provide helpers to manage test
217 images. They can be used to create and clean up images under the test
218 directory. If no I/O or any protocol specific feature is needed, it is often
219 more convenient to use the pseudo block driver, ``null-co://``, as the test
220 image, which doesn't require image creation or cleaning up. Avoid system-wide
221 devices or files whenever possible, such as ``/dev/null`` or ``/dev/zero``.
222 Otherwise, image locking implications have to be considered.  For example,
223 another application on the host may have locked the file, possibly leading to a
224 test failure.  If using such devices are explicitly desired, consider adding
225 ``locking=off`` option to disable image locking.
227 Test case groups
228 ----------------
230 "Tests may belong to one or more test groups, which are defined in the form
231 of a comment in the test source file. By convention, test groups are listed
232 in the second line of the test file, after the "#!/..." line, like this:
234 .. code::
236   #!/usr/bin/env python3
237   # group: auto quick
238   #
239   ...
241 Another way of defining groups is creating the tests/qemu-iotests/group.local
242 file. This should be used only for downstream (this file should never appear
243 in upstream). This file may be used for defining some downstream test groups
244 or for temporarily disabling tests, like this:
246 .. code::
248   # groups for some company downstream process
249   #
250   # ci - tests to run on build
251   # down - our downstream tests, not for upstream
252   #
253   # Format of each line is:
254   # TEST_NAME TEST_GROUP [TEST_GROUP ]...
256   013 ci
257   210 disabled
258   215 disabled
259   our-ugly-workaround-test down ci
261 Note that the following group names have a special meaning:
263 - quick: Tests in this group should finish within a few seconds.
265 - auto: Tests in this group are used during "make check" and should be
266   runnable in any case. That means they should run with every QEMU binary
267   (also non-x86), with every QEMU configuration (i.e. must not fail if
268   an optional feature is not compiled in - but reporting a "skip" is ok),
269   work at least with the qcow2 file format, work with all kind of host
270   filesystems and users (e.g. "nobody" or "root") and must not take too
271   much memory and disk space (since CI pipelines tend to fail otherwise).
273 - disabled: Tests in this group are disabled and ignored by check.
275 .. _docker-ref:
277 Docker based tests
278 ==================
280 Introduction
281 ------------
283 The Docker testing framework in QEMU utilizes public Docker images to build and
284 test QEMU in predefined and widely accessible Linux environments.  This makes
285 it possible to expand the test coverage across distros, toolchain flavors and
286 library versions.
288 Prerequisites
289 -------------
291 Install "docker" with the system package manager and start the Docker service
292 on your development machine, then make sure you have the privilege to run
293 Docker commands. Typically it means setting up passwordless ``sudo docker``
294 command or login as root. For example:
296 .. code::
298   $ sudo yum install docker
299   $ # or `apt-get install docker` for Ubuntu, etc.
300   $ sudo systemctl start docker
301   $ sudo docker ps
303 The last command should print an empty table, to verify the system is ready.
305 An alternative method to set up permissions is by adding the current user to
306 "docker" group and making the docker daemon socket file (by default
307 ``/var/run/docker.sock``) accessible to the group:
309 .. code::
311   $ sudo groupadd docker
312   $ sudo usermod $USER -a -G docker
313   $ sudo chown :docker /var/run/docker.sock
315 Note that any one of above configurations makes it possible for the user to
316 exploit the whole host with Docker bind mounting or other privileged
317 operations.  So only do it on development machines.
319 Quickstart
320 ----------
322 From source tree, type ``make docker`` to see the help. Testing can be started
323 without configuring or building QEMU (``configure`` and ``make`` are done in
324 the container, with parameters defined by the make target):
326 .. code::
328   make docker-test-build@min-glib
330 This will create a container instance using the ``min-glib`` image (the image
331 is downloaded and initialized automatically), in which the ``test-build`` job
332 is executed.
334 Images
335 ------
337 Along with many other images, the ``min-glib`` image is defined in a Dockerfile
338 in ``tests/docker/dockerfiles/``, called ``min-glib.docker``. ``make docker``
339 command will list all the available images.
341 To add a new image, simply create a new ``.docker`` file under the
342 ``tests/docker/dockerfiles/`` directory.
344 A ``.pre`` script can be added beside the ``.docker`` file, which will be
345 executed before building the image under the build context directory. This is
346 mainly used to do necessary host side setup. One such setup is ``binfmt_misc``,
347 for example, to make qemu-user powered cross build containers work.
349 Tests
350 -----
352 Different tests are added to cover various configurations to build and test
353 QEMU.  Docker tests are the executables under ``tests/docker`` named
354 ``test-*``. They are typically shell scripts and are built on top of a shell
355 library, ``tests/docker/common.rc``, which provides helpers to find the QEMU
356 source and build it.
358 The full list of tests is printed in the ``make docker`` help.
360 Debugging a Docker test failure
361 -------------------------------
363 When CI tasks, maintainers or yourself report a Docker test failure, follow the
364 below steps to debug it:
366 1. Locally reproduce the failure with the reported command line. E.g. run
367    ``make docker-test-mingw@fedora J=8``.
368 2. Add "V=1" to the command line, try again, to see the verbose output.
369 3. Further add "DEBUG=1" to the command line. This will pause in a shell prompt
370    in the container right before testing starts. You could either manually
371    build QEMU and run tests from there, or press Ctrl-D to let the Docker
372    testing continue.
373 4. If you press Ctrl-D, the same building and testing procedure will begin, and
374    will hopefully run into the error again. After that, you will be dropped to
375    the prompt for debug.
377 Options
378 -------
380 Various options can be used to affect how Docker tests are done. The full
381 list is in the ``make docker`` help text. The frequently used ones are:
383 * ``V=1``: the same as in top level ``make``. It will be propagated to the
384   container and enable verbose output.
385 * ``J=$N``: the number of parallel tasks in make commands in the container,
386   similar to the ``-j $N`` option in top level ``make``. (The ``-j`` option in
387   top level ``make`` will not be propagated into the container.)
388 * ``DEBUG=1``: enables debug. See the previous "Debugging a Docker test
389   failure" section.
391 Thread Sanitizer
392 ================
394 Thread Sanitizer (TSan) is a tool which can detect data races.  QEMU supports
395 building and testing with this tool.
397 For more information on TSan:
399 https://github.com/google/sanitizers/wiki/ThreadSanitizerCppManual
401 Thread Sanitizer in Docker
402 ---------------------------
403 TSan is currently supported in the ubuntu2004 docker.
405 The test-tsan test will build using TSan and then run make check.
407 .. code::
409   make docker-test-tsan@ubuntu2004
411 TSan warnings under docker are placed in files located at build/tsan/.
413 We recommend using DEBUG=1 to allow launching the test from inside the docker,
414 and to allow review of the warnings generated by TSan.
416 Building and Testing with TSan
417 ------------------------------
419 It is possible to build and test with TSan, with a few additional steps.
420 These steps are normally done automatically in the docker.
422 There is a one time patch needed in clang-9 or clang-10 at this time:
424 .. code::
426   sed -i 's/^const/static const/g' \
427       /usr/lib/llvm-10/lib/clang/10.0.0/include/sanitizer/tsan_interface.h
429 To configure the build for TSan:
431 .. code::
433   ../configure --enable-tsan --cc=clang-10 --cxx=clang++-10 \
434                --disable-werror --extra-cflags="-O0"
436 The runtime behavior of TSAN is controlled by the TSAN_OPTIONS environment
437 variable.
439 More information on the TSAN_OPTIONS can be found here:
441 https://github.com/google/sanitizers/wiki/ThreadSanitizerFlags
443 For example:
445 .. code::
447   export TSAN_OPTIONS=suppressions=<path to qemu>/tests/tsan/suppressions.tsan \
448                       detect_deadlocks=false history_size=7 exitcode=0 \
449                       log_path=<build path>/tsan/tsan_warning
451 The above exitcode=0 has TSan continue without error if any warnings are found.
452 This allows for running the test and then checking the warnings afterwards.
453 If you want TSan to stop and exit with error on warnings, use exitcode=66.
455 TSan Suppressions
456 -----------------
457 Keep in mind that for any data race warning, although there might be a data race
458 detected by TSan, there might be no actual bug here.  TSan provides several
459 different mechanisms for suppressing warnings.  In general it is recommended
460 to fix the code if possible to eliminate the data race rather than suppress
461 the warning.
463 A few important files for suppressing warnings are:
465 tests/tsan/suppressions.tsan - Has TSan warnings we wish to suppress at runtime.
466 The comment on each suppression will typically indicate why we are
467 suppressing it.  More information on the file format can be found here:
469 https://github.com/google/sanitizers/wiki/ThreadSanitizerSuppressions
471 tests/tsan/blacklist.tsan - Has TSan warnings we wish to disable
472 at compile time for test or debug.
473 Add flags to configure to enable:
475 "--extra-cflags=-fsanitize-blacklist=<src path>/tests/tsan/blacklist.tsan"
477 More information on the file format can be found here under "Blacklist Format":
479 https://github.com/google/sanitizers/wiki/ThreadSanitizerFlags
481 TSan Annotations
482 ----------------
483 include/qemu/tsan.h defines annotations.  See this file for more descriptions
484 of the annotations themselves.  Annotations can be used to suppress
485 TSan warnings or give TSan more information so that it can detect proper
486 relationships between accesses of data.
488 Annotation examples can be found here:
490 https://github.com/llvm/llvm-project/tree/master/compiler-rt/test/tsan/
492 Good files to start with are: annotate_happens_before.cpp and ignore_race.cpp
494 The full set of annotations can be found here:
496 https://github.com/llvm/llvm-project/blob/master/compiler-rt/lib/tsan/rtl/tsan_interface_ann.cpp
498 VM testing
499 ==========
501 This test suite contains scripts that bootstrap various guest images that have
502 necessary packages to build QEMU. The basic usage is documented in ``Makefile``
503 help which is displayed with ``make vm-help``.
505 Quickstart
506 ----------
508 Run ``make vm-help`` to list available make targets. Invoke a specific make
509 command to run build test in an image. For example, ``make vm-build-freebsd``
510 will build the source tree in the FreeBSD image. The command can be executed
511 from either the source tree or the build dir; if the former, ``./configure`` is
512 not needed. The command will then generate the test image in ``./tests/vm/``
513 under the working directory.
515 Note: images created by the scripts accept a well-known RSA key pair for SSH
516 access, so they SHOULD NOT be exposed to external interfaces if you are
517 concerned about attackers taking control of the guest and potentially
518 exploiting a QEMU security bug to compromise the host.
520 QEMU binaries
521 -------------
523 By default, qemu-system-x86_64 is searched in $PATH to run the guest. If there
524 isn't one, or if it is older than 2.10, the test won't work. In this case,
525 provide the QEMU binary in env var: ``QEMU=/path/to/qemu-2.10+``.
527 Likewise the path to qemu-img can be set in QEMU_IMG environment variable.
529 Make jobs
530 ---------
532 The ``-j$X`` option in the make command line is not propagated into the VM,
533 specify ``J=$X`` to control the make jobs in the guest.
535 Debugging
536 ---------
538 Add ``DEBUG=1`` and/or ``V=1`` to the make command to allow interactive
539 debugging and verbose output. If this is not enough, see the next section.
540 ``V=1`` will be propagated down into the make jobs in the guest.
542 Manual invocation
543 -----------------
545 Each guest script is an executable script with the same command line options.
546 For example to work with the netbsd guest, use ``$QEMU_SRC/tests/vm/netbsd``:
548 .. code::
550     $ cd $QEMU_SRC/tests/vm
552     # To bootstrap the image
553     $ ./netbsd --build-image --image /var/tmp/netbsd.img
554     <...>
556     # To run an arbitrary command in guest (the output will not be echoed unless
557     # --debug is added)
558     $ ./netbsd --debug --image /var/tmp/netbsd.img uname -a
560     # To build QEMU in guest
561     $ ./netbsd --debug --image /var/tmp/netbsd.img --build-qemu $QEMU_SRC
563     # To get to an interactive shell
564     $ ./netbsd --interactive --image /var/tmp/netbsd.img sh
566 Adding new guests
567 -----------------
569 Please look at existing guest scripts for how to add new guests.
571 Most importantly, create a subclass of BaseVM and implement ``build_image()``
572 method and define ``BUILD_SCRIPT``, then finally call ``basevm.main()`` from
573 the script's ``main()``.
575 * Usually in ``build_image()``, a template image is downloaded from a
576   predefined URL. ``BaseVM._download_with_cache()`` takes care of the cache and
577   the checksum, so consider using it.
579 * Once the image is downloaded, users, SSH server and QEMU build deps should
580   be set up:
582   - Root password set to ``BaseVM.ROOT_PASS``
583   - User ``BaseVM.GUEST_USER`` is created, and password set to
584     ``BaseVM.GUEST_PASS``
585   - SSH service is enabled and started on boot,
586     ``$QEMU_SRC/tests/keys/id_rsa.pub`` is added to ssh's ``authorized_keys``
587     file of both root and the normal user
588   - DHCP client service is enabled and started on boot, so that it can
589     automatically configure the virtio-net-pci NIC and communicate with QEMU
590     user net (10.0.2.2)
591   - Necessary packages are installed to untar the source tarball and build
592     QEMU
594 * Write a proper ``BUILD_SCRIPT`` template, which should be a shell script that
595   untars a raw virtio-blk block device, which is the tarball data blob of the
596   QEMU source tree, then configure/build it. Running "make check" is also
597   recommended.
599 Image fuzzer testing
600 ====================
602 An image fuzzer was added to exercise format drivers. Currently only qcow2 is
603 supported. To start the fuzzer, run
605 .. code::
607   tests/image-fuzzer/runner.py -c '[["qemu-img", "info", "$test_img"]]' /tmp/test qcow2
609 Alternatively, some command different from "qemu-img info" can be tested, by
610 changing the ``-c`` option.
612 Acceptance tests using the Avocado Framework
613 ============================================
615 The ``tests/acceptance`` directory hosts functional tests, also known
616 as acceptance level tests.  They're usually higher level tests, and
617 may interact with external resources and with various guest operating
618 systems.
620 These tests are written using the Avocado Testing Framework (which must
621 be installed separately) in conjunction with a the ``avocado_qemu.Test``
622 class, implemented at ``tests/acceptance/avocado_qemu``.
624 Tests based on ``avocado_qemu.Test`` can easily:
626  * Customize the command line arguments given to the convenience
627    ``self.vm`` attribute (a QEMUMachine instance)
629  * Interact with the QEMU monitor, send QMP commands and check
630    their results
632  * Interact with the guest OS, using the convenience console device
633    (which may be useful to assert the effectiveness and correctness of
634    command line arguments or QMP commands)
636  * Interact with external data files that accompany the test itself
637    (see ``self.get_data()``)
639  * Download (and cache) remote data files, such as firmware and kernel
640    images
642  * Have access to a library of guest OS images (by means of the
643    ``avocado.utils.vmimage`` library)
645  * Make use of various other test related utilities available at the
646    test class itself and at the utility library:
648    - http://avocado-framework.readthedocs.io/en/latest/api/test/avocado.html#avocado.Test
649    - http://avocado-framework.readthedocs.io/en/latest/api/utils/avocado.utils.html
651 Running tests
652 -------------
654 You can run the acceptance tests simply by executing:
656 .. code::
658   make check-acceptance
660 This involves the automatic creation of Python virtual environment
661 within the build tree (at ``tests/venv``) which will have all the
662 right dependencies, and will save tests results also within the
663 build tree (at ``tests/results``).
665 Note: the build environment must be using a Python 3 stack, and have
666 the ``venv`` and ``pip`` packages installed.  If necessary, make sure
667 ``configure`` is called with ``--python=`` and that those modules are
668 available.  On Debian and Ubuntu based systems, depending on the
669 specific version, they may be on packages named ``python3-venv`` and
670 ``python3-pip``.
672 The scripts installed inside the virtual environment may be used
673 without an "activation".  For instance, the Avocado test runner
674 may be invoked by running:
676  .. code::
678   tests/venv/bin/avocado run $OPTION1 $OPTION2 tests/acceptance/
680 Manual Installation
681 -------------------
683 To manually install Avocado and its dependencies, run:
685 .. code::
687   pip install --user avocado-framework
689 Alternatively, follow the instructions on this link:
691   https://avocado-framework.readthedocs.io/en/latest/guides/user/chapters/installing.html
693 Overview
694 --------
696 The ``tests/acceptance/avocado_qemu`` directory provides the
697 ``avocado_qemu`` Python module, containing the ``avocado_qemu.Test``
698 class.  Here's a simple usage example:
700 .. code::
702   from avocado_qemu import Test
705   class Version(Test):
706       """
707       :avocado: tags=quick
708       """
709       def test_qmp_human_info_version(self):
710           self.vm.launch()
711           res = self.vm.command('human-monitor-command',
712                                 command_line='info version')
713           self.assertRegexpMatches(res, r'^(\d+\.\d+\.\d)')
715 To execute your test, run:
717 .. code::
719   avocado run version.py
721 Tests may be classified according to a convention by using docstring
722 directives such as ``:avocado: tags=TAG1,TAG2``.  To run all tests
723 in the current directory, tagged as "quick", run:
725 .. code::
727   avocado run -t quick .
729 The ``avocado_qemu.Test`` base test class
730 -----------------------------------------
732 The ``avocado_qemu.Test`` class has a number of characteristics that
733 are worth being mentioned right away.
735 First of all, it attempts to give each test a ready to use QEMUMachine
736 instance, available at ``self.vm``.  Because many tests will tweak the
737 QEMU command line, launching the QEMUMachine (by using ``self.vm.launch()``)
738 is left to the test writer.
740 The base test class has also support for tests with more than one
741 QEMUMachine. The way to get machines is through the ``self.get_vm()``
742 method which will return a QEMUMachine instance. The ``self.get_vm()``
743 method accepts arguments that will be passed to the QEMUMachine creation
744 and also an optional `name` attribute so you can identify a specific
745 machine and get it more than once through the tests methods. A simple
746 and hypothetical example follows:
748 .. code::
750   from avocado_qemu import Test
753   class MultipleMachines(Test):
754       def test_multiple_machines(self):
755           first_machine = self.get_vm()
756           second_machine = self.get_vm()
757           self.get_vm(name='third_machine').launch()
759           first_machine.launch()
760           second_machine.launch()
762           first_res = first_machine.command(
763               'human-monitor-command',
764               command_line='info version')
766           second_res = second_machine.command(
767               'human-monitor-command',
768               command_line='info version')
770           third_res = self.get_vm(name='third_machine').command(
771               'human-monitor-command',
772               command_line='info version')
774           self.assertEquals(first_res, second_res, third_res)
776 At test "tear down", ``avocado_qemu.Test`` handles all the QEMUMachines
777 shutdown.
779 QEMUMachine
780 ~~~~~~~~~~~
782 The QEMUMachine API is already widely used in the Python iotests,
783 device-crash-test and other Python scripts.  It's a wrapper around the
784 execution of a QEMU binary, giving its users:
786  * the ability to set command line arguments to be given to the QEMU
787    binary
789  * a ready to use QMP connection and interface, which can be used to
790    send commands and inspect its results, as well as asynchronous
791    events
793  * convenience methods to set commonly used command line arguments in
794    a more succinct and intuitive way
796 QEMU binary selection
797 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
799 The QEMU binary used for the ``self.vm`` QEMUMachine instance will
800 primarily depend on the value of the ``qemu_bin`` parameter.  If it's
801 not explicitly set, its default value will be the result of a dynamic
802 probe in the same source tree.  A suitable binary will be one that
803 targets the architecture matching host machine.
805 Based on this description, test writers will usually rely on one of
806 the following approaches:
808 1) Set ``qemu_bin``, and use the given binary
810 2) Do not set ``qemu_bin``, and use a QEMU binary named like
811    "qemu-system-${arch}", either in the current
812    working directory, or in the current source tree.
814 The resulting ``qemu_bin`` value will be preserved in the
815 ``avocado_qemu.Test`` as an attribute with the same name.
817 Attribute reference
818 -------------------
820 Besides the attributes and methods that are part of the base
821 ``avocado.Test`` class, the following attributes are available on any
822 ``avocado_qemu.Test`` instance.
827 A QEMUMachine instance, initially configured according to the given
828 ``qemu_bin`` parameter.
830 arch
831 ~~~~
833 The architecture can be used on different levels of the stack, e.g. by
834 the framework or by the test itself.  At the framework level, it will
835 currently influence the selection of a QEMU binary (when one is not
836 explicitly given).
838 Tests are also free to use this attribute value, for their own needs.
839 A test may, for instance, use the same value when selecting the
840 architecture of a kernel or disk image to boot a VM with.
842 The ``arch`` attribute will be set to the test parameter of the same
843 name.  If one is not given explicitly, it will either be set to
844 ``None``, or, if the test is tagged with one (and only one)
845 ``:avocado: tags=arch:VALUE`` tag, it will be set to ``VALUE``.
847 machine
848 ~~~~~~~
850 The machine type that will be set to all QEMUMachine instances created
851 by the test.
853 The ``machine`` attribute will be set to the test parameter of the same
854 name.  If one is not given explicitly, it will either be set to
855 ``None``, or, if the test is tagged with one (and only one)
856 ``:avocado: tags=machine:VALUE`` tag, it will be set to ``VALUE``.
858 qemu_bin
859 ~~~~~~~~
861 The preserved value of the ``qemu_bin`` parameter or the result of the
862 dynamic probe for a QEMU binary in the current working directory or
863 source tree.
865 Parameter reference
866 -------------------
868 To understand how Avocado parameters are accessed by tests, and how
869 they can be passed to tests, please refer to::
871   https://avocado-framework.readthedocs.io/en/latest/guides/writer/chapters/writing.html#accessing-test-parameters
873 Parameter values can be easily seen in the log files, and will look
874 like the following:
876 .. code::
878   PARAMS (key=qemu_bin, path=*, default=./qemu-system-x86_64) => './qemu-system-x86_64
880 arch
881 ~~~~
883 The architecture that will influence the selection of a QEMU binary
884 (when one is not explicitly given).
886 Tests are also free to use this parameter value, for their own needs.
887 A test may, for instance, use the same value when selecting the
888 architecture of a kernel or disk image to boot a VM with.
890 This parameter has a direct relation with the ``arch`` attribute.  If
891 not given, it will default to None.
893 machine
894 ~~~~~~~
896 The machine type that will be set to all QEMUMachine instances created
897 by the test.
900 qemu_bin
901 ~~~~~~~~
903 The exact QEMU binary to be used on QEMUMachine.
905 Skipping tests
906 --------------
907 The Avocado framework provides Python decorators which allow for easily skip
908 tests running under certain conditions. For example, on the lack of a binary
909 on the test system or when the running environment is a CI system. For further
910 information about those decorators, please refer to::
912   https://avocado-framework.readthedocs.io/en/latest/guides/writer/chapters/writing.html#skipping-tests
914 While the conditions for skipping tests are often specifics of each one, there
915 are recurring scenarios identified by the QEMU developers and the use of
916 environment variables became a kind of standard way to enable/disable tests.
918 Here is a list of the most used variables:
920 AVOCADO_ALLOW_LARGE_STORAGE
921 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
922 Tests which are going to fetch or produce assets considered *large* are not
923 going to run unless that `AVOCADO_ALLOW_LARGE_STORAGE=1` is exported on
924 the environment.
926 The definition of *large* is a bit arbitrary here, but it usually means an
927 asset which occupies at least 1GB of size on disk when uncompressed.
929 AVOCADO_ALLOW_UNTRUSTED_CODE
930 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
931 There are tests which will boot a kernel image or firmware that can be
932 considered not safe to run on the developer's workstation, thus they are
933 skipped by default. The definition of *not safe* is also arbitrary but
934 usually it means a blob which either its source or build process aren't
935 public available.
937 You should export `AVOCADO_ALLOW_UNTRUSTED_CODE=1` on the environment in
938 order to allow tests which make use of those kind of assets.
940 AVOCADO_TIMEOUT_EXPECTED
941 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
942 The Avocado framework has a timeout mechanism which interrupts tests to avoid the
943 test suite of getting stuck. The timeout value can be set via test parameter or
944 property defined in the test class, for further details::
946   https://avocado-framework.readthedocs.io/en/latest/guides/writer/chapters/writing.html#setting-a-test-timeout
948 Even though the timeout can be set by the test developer, there are some tests
949 that may not have a well-defined limit of time to finish under certain
950 conditions. For example, tests that take longer to execute when QEMU is
951 compiled with debug flags. Therefore, the `AVOCADO_TIMEOUT_EXPECTED` variable
952 has been used to determine whether those tests should run or not.
954 GITLAB_CI
955 ~~~~~~~~~
956 A number of tests are flagged to not run on the GitLab CI. Usually because
957 they proved to the flaky or there are constraints on the CI environment which
958 would make them fail. If you encounter a similar situation then use that
959 variable as shown on the code snippet below to skip the test:
961 .. code::
963   @skipIf(os.getenv('GITLAB_CI'), 'Running on GitLab')
964   def test(self):
965       do_something()
967 Uninstalling Avocado
968 --------------------
970 If you've followed the manual installation instructions above, you can
971 easily uninstall Avocado.  Start by listing the packages you have
972 installed::
974   pip list --user
976 And remove any package you want with::
978   pip uninstall <package_name>
980 If you've used ``make check-acceptance``, the Python virtual environment where
981 Avocado is installed will be cleaned up as part of ``make check-clean``.
983 Testing with "make check-tcg"
984 =============================
986 The check-tcg tests are intended for simple smoke tests of both
987 linux-user and softmmu TCG functionality. However to build test
988 programs for guest targets you need to have cross compilers available.
989 If your distribution supports cross compilers you can do something as
990 simple as::
992   apt install gcc-aarch64-linux-gnu
994 The configure script will automatically pick up their presence.
995 Sometimes compilers have slightly odd names so the availability of
996 them can be prompted by passing in the appropriate configure option
997 for the architecture in question, for example::
999   $(configure) --cross-cc-aarch64=aarch64-cc
1001 There is also a ``--cross-cc-flags-ARCH`` flag in case additional
1002 compiler flags are needed to build for a given target.
1004 If you have the ability to run containers as the user you can also
1005 take advantage of the build systems "Docker" support. It will then use
1006 containers to build any test case for an enabled guest where there is
1007 no system compiler available. See :ref:`docker-ref` for details.
1009 Running subset of tests
1010 -----------------------
1012 You can build the tests for one architecture::
1014   make build-tcg-tests-$TARGET
1016 And run with::
1018   make run-tcg-tests-$TARGET
1020 Adding ``V=1`` to the invocation will show the details of how to
1021 invoke QEMU for the test which is useful for debugging tests.
1023 TCG test dependencies
1024 ---------------------
1026 The TCG tests are deliberately very light on dependencies and are
1027 either totally bare with minimal gcc lib support (for softmmu tests)
1028 or just glibc (for linux-user tests). This is because getting a cross
1029 compiler to work with additional libraries can be challenging.
1031 Other TCG Tests
1032 ---------------
1034 There are a number of out-of-tree test suites that are used for more
1035 extensive testing of processor features.
1037 KVM Unit Tests
1038 ~~~~~~~~~~~~~~
1040 The KVM unit tests are designed to run as a Guest OS under KVM but
1041 there is no reason why they can't exercise the TCG as well. It
1042 provides a minimal OS kernel with hooks for enabling the MMU as well
1043 as reporting test results via a special device::
1045   https://git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm-unit-tests.git
1047 Linux Test Project
1048 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1050 The LTP is focused on exercising the syscall interface of a Linux
1051 kernel. It checks that syscalls behave as documented and strives to
1052 exercise as many corner cases as possible. It is a useful test suite
1053 to run to exercise QEMU's linux-user code::
1055   https://linux-test-project.github.io/