Documentation/translations/zh_CN/dev-tools/testing-overview.rst

   1 .. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
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   3 .. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst
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   5 :Original: Documentation/dev-tools/testing-overview.rst
   6 :Translator: 胡皓文 Hu Haowen <src.res@email.cn>
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   9 内核测试指南
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  12 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
  13 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
  14 的。
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  16 编写和运行测试
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  19 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
  20 更加简化，并为编写新测试提供帮助。
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  22 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
  23 kselftest。
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  25 KUnit和kselftest的区别
  26 ----------------------
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  28 .. note::
  29      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
  30      存在些许差异，因此建议读者结合原文
  31      （Documentation/dev-tools/testing-overview.rst）辅助阅读。
  32      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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  34 KUnit（Documentation/dev-tools/kunit/index.rst）是用于“白箱”测
  35 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
  36 问用户空间不能访问到的内部结构和功能。
  37
  38 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
  39 试。“单元”测试的概念亦是如此。
  40
  41 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
  42 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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  44 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
  45 频繁地运行。
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  47 有关更详细的介绍，请参阅KUnit测试代码风格指南
  48 Documentation/dev-tools/kunit/style.rst
  49
  50 kselftest（Documentation/dev-tools/kselftest.rst），相对来说，大量用
  51 于用户空间，并且通常测试用户空间的脚本或程序。
  52
  53 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
  54 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
  55 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
  56 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
  57 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
  58 中运行的测试，KUnit可能是更佳工具。
  59
  60 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
  61 用户空间，从而能够被测试，而不是展现实现细节。“system”测试和
  62 “end-to-end”测试亦是如此。
  63
  64 比如，一个新的系统调用应该伴随有新的kselftest测试。
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  66 代码覆盖率工具
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  69 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
  70 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
  71 中没有覆盖到的极端情况。
  72
  73 Documentation/translations/zh_CN/dev-tools/gcov.rst 是GCC的覆盖率测试
  74 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
  75 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
  76 gcov工具进行解释。
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  78 Documentation/dev-tools/kcov.rst 是能够构建在内核之中，用于在每个任务
  79 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
  80 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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  82 动态分析工具
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  85 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
  86 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
  87 争等并发问题，或整型溢出等其他未定义行为。
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  89 如下所示：
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  91 * kmemleak检测可能的内存泄漏。参阅
  92   Documentation/dev-tools/kmemleak.rst
  93 * KASAN检测非法内存访问，如数组越界和释放后重用（UAF）。参阅
  94   Documentation/dev-tools/kasan.rst
  95 * UBSAN检测C标准中未定义的行为，如整型溢出。参阅
  96   Documentation/dev-tools/ubsan.rst
  97 * KCSAN检测数据竞争。参阅 Documentation/dev-tools/kcsan.rst
  98 * 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。
  99   参阅 Documentation/dev-tools/kfence.rst
 100 * lockdep是一个锁定正确性检测器。参阅
 101   Documentation/locking/lockdep-design.rst
 102 * 除此以外，在内核中还有一些其它的调试工具，大多数能在
 103   lib/Kconfig.debug 中找到。
 104
 105 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”。
 106 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：
 107 之后你就能确保这些错误在测试过程中都不会发生了。
 108
 109 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。