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主题： 用 DSF 模拟设备

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发表于：

2011-9-14 11:22:02 | [全部帖] [楼主帖]

楼主

为 Linux 内核创建测试用例相当简单；通常要么要求特定的范围，要么要求广泛的范围。不过，当在用户空间进行测试时，有一些特殊情况可能很难测试。很少执行的分支代码、不存在的设备以及错误路径代码等难以测试。

Device Simulator Framework（DSF）可以解决这一问题，它拥有一个内核空间到用户空间的输入输出控制接口，让测试用例开发人员可以执行内核的特定目标区域。当设备可能不存在时，DSF 特别有助于执行设备驱动程序内核代码。虽然 DSF 不能取代真正的设备测试，但是它可以在很大程度上帮助您调试和测试驱动程序代码。

DSF 还可以加快测试用例的开发，因为您不必去学习用于用户/内核空间通信的输入输出控制接口。

到目前为止，只支持最近发布的 Linux 2.5.xx 到当前的 2.6.xx 之间的内核版本。

入门

首先，我建议您下载整个 Linux Test Project (LTP) 测试套件，其中包括 DSF 代码。Linux Test Project 是 IBM Linux Technology Center (LTC) 与其他一些组织合作的项目（请参阅参考资料中的链接）。

解压存档文件后，您将在 testcases/kernel/device-drivers/dev_sim_framework 目录下找到用户/内核模板测试代码。编译 LTP 测试套件并安装它，然后切换到 DSF 目录。进入 DSF 目录后，您将看到 kernel_space 目录和 user_space 目录。相应的内核模块和用户空间文件分别在这两个目录中。切换到这两个目录并运行 make 来编译模板。

ioctl 请求

ioctl 函数处理专用文件的底层设备参数。具体来说，很多字符专用文件（例如终端）的操作属性可以由 ioctl 请求来控制。

使用模板

模板编译完成后，在执行用户空间代码之前您可以用 insmod 或 modprobe 来加载内核模块。切换到 user_space 目录，执行用户空间代码。由于模板只是与已经注册的内核模块通信并返回，所以用户代码将运行并迅速返回结果。

修改模板来执行期望的内核代码相对也比较简单。不过，还是需要一些内核编程的知识。 EXPORT_SYMBOL 标签内定义的函数对全部内核代码公开，不用修改内核代码就可以在您的内核模块中直接调用。您还可以手工修改内核源代码来导出另外的函数，用于重新编译并加载新内核后的测试。

DSF 应用

下面的代码是一个如何实现设备类型测试的例子：

清单 1. 虚拟设备代码

switch(cmd) {
       case LTP_OPTION1: rc = test_option(); break;
       case PCI_ENABLE: rc = pci_enable(); break;
       default:
       printk("Mismatching ioctl command\n");
       break;
}
.
.
.
/*
* pci_enable
* enable a pci device so that it may be used in
* later testing in the user test program
*/
static int pci_enable() {
       int rc = 0;
       struct pci_dev *dev = ltp_pci.dev;
       /* check if can enable the device pointer */
       if(!dev) {
             printk("tpci: dev is NULL\n");
             return 1;
       }
       if( pci_enable_device(dev) ) {
             printk("tpci: failed to enable pci device\n");
             rc = 1;
       }
       else {
             printk("tpci: enabled pci device\n");
             rc = 0;
       }
       return rc;
}

这个例子启用了一个调用 pci 内核 API 的“虚拟的”PCI 设备。这个虚拟的设备还可以用于其他测试。

结束语

如果您是一位具有一定经验的 Linux 内核和设备驱动程序开发人员，使用 DSF 将让您双重受益：由于 DSF 模板可以用于很多不同的测试，所以您可以更快地开发测试用例并保证其更加一致。而且，您还可以执行内核的特定目标区域，这样典型的用户空间测试用例执行内核代码时就不会再漫无目的。