testsuite: Add replay logging to GDBSERVER_DEBUG
[external/binutils.git] / gdb / testsuite / README
1 This is a collection of tests for GDB.
2
3 The file gdb/README contains basic instructions on how to run the
4 testsuite, while this file documents additional options and controls
5 that are available.  The GDB wiki may also have some pages with ideas
6 and suggestions.
7
8
9 Running the Testsuite
10 *********************
11
12 There are two ways to run the testsuite and pass additional parameters
13 to DejaGnu.  The first is to do `make check' in the main build
14 directory and specifying the makefile variable `RUNTESTFLAGS':
15
16          make check RUNTESTFLAGS='TRANSCRIPT=y gdb.base/a2-run.exp'
17
18 The second is to cd to the testsuite directory and invoke the DejaGnu
19 `runtest' command directly.
20
21         cd testsuite
22         make site.exp
23         runtest TRANSCRIPT=y
24
25 (The `site.exp' file contains a handful of useful variables like host
26 and target triplets, and pathnames.)
27
28 Parallel testing
29 ****************
30
31 If not testing with a remote host (in DejaGnu's sense), you can run
32 the GDB test suite in a fully parallel mode.  In this mode, each .exp
33 file runs separately and maybe simultaneously.  The test suite ensures
34 that all the temporary files created by the test suite do not clash,
35 by putting them into separate directories.  This mode is primarily
36 intended for use by the Makefile.
37
38 For GNU make, the Makefile tries to run the tests in parallel mode if
39 any -j option is given.  For a non-GNU make, tests are not
40 parallelized.
41
42 If RUNTESTFLAGS is not empty, then by default the tests are
43 serialized.  This can be overridden by either using the
44 `check-parallel' target in the Makefile, or by setting FORCE_PARALLEL
45 to any non-empty value:
46
47         make check-parallel RUNTESTFLAGS="--target_board=native-gdbserver"
48         make check RUNTESTFLAGS="--target_board=native-gdbserver" FORCE_PARALLEL=1
49
50 If you want to use runtest directly instead of using the Makefile, see
51 the description of GDB_PARALLEL below.
52
53 Racy testcases
54 **************
55
56 Sometimes, new testcases are added to the testsuite that are not
57 entirely deterministic, and can randomly pass or fail.  We call them
58 "racy testcases", and they can be bothersome when one is comparing
59 different testsuite runs.  In order to help identifying them, it is
60 possible to run the tests several times in a row and ask the testsuite
61 machinery to analyze the results.  To do that, you need to specify the
62 RACY_ITER environment variable to make:
63
64         make check RACY_ITER=5 -j4
65
66 The value assigned to RACY_ITER represents the number of times you
67 wish to run the tests in sequence (in the example above, the entire
68 testsuite will be executed 5 times in a row, in parallel).  It is also
69 possible to check just a specific test:
70
71         make check TESTS='gdb.base/default.exp' RACY_ITER=3
72
73 One can also decide to call the Makefile rules by hand inside the
74 gdb/testsuite directory, e.g.:
75
76         make check-paralell-racy -j4
77
78 In which case the value of the DEFAULT_RACY_ITER variable (inside
79 gdb/testsuite/Makefile.in) will be used to determine how many
80 iterations will be run.
81
82 After running the tests, you shall see a file name 'racy.sum' in the
83 gdb/testsuite directory.  You can also inspect the generated *.log and
84 *.sum files by looking into the gdb/testsuite/racy_ouputs directory.
85
86 If you already have *.sum files generated from previous testsuite runs
87 and you would like to analyze them without having to run the testsuite
88 again, you can also use the 'analyze-racy-logs.py' script directly.
89 It is located in the gdb/testsuite/ directory, and it expects a list
90 of two or more *.sum files to be provided as its argument.  For
91 example:
92
93         ./gdb/testsuite/analyze-racy-logs.py testsuite-01/gdb.sum \
94           testsuite-02/gdb.sum testsuite-03/gdb.sum
95
96 The script will output its analysis report to the standard output.
97
98 Running the Performance Tests
99 *****************************
100
101 GDB Testsuite includes performance test cases, which are not run together
102 with other test cases, because performance test cases are slow and need
103 a quiet system.  There are two ways to run the performance test cases.
104 The first is to do `make check-perf' in the main build directory:
105
106         make check-perf RUNTESTFLAGS="solib.exp SOLIB_COUNT=8"
107
108 The second is to cd to the testsuite directory and invoke the DejaGnu
109 `runtest' command directly.
110
111         cd testsuite
112         make site.exp
113         runtest GDB_PERFTEST_MODE=both GDB_PERFTEST_TIMEOUT=4000 --directory=gdb.perf solib.exp SOLIB_COUNT=8
114
115 Only "compile", "run" and "both" are valid to GDB_PERFTEST_MODE.  They
116 stand for "compile tests only", "run tests only", and "compile and run
117 tests" respectively.  "both" is the default.  GDB_PERFTEST_TIMEOUT
118 specify the timeout, which is 3000 in default.  The result of
119 performance test is appended in `testsuite/perftest.log'.
120
121 Testsuite Parameters
122 ********************
123
124 The following parameters are DejaGNU variables that you can set to
125 affect the testsuite run globally.
126
127 TRANSCRIPT
128
129 You may find it useful to have a transcript of the commands that the
130 testsuite sends to GDB, for instance if GDB crashes during the run,
131 and you want to reconstruct the sequence of commands.
132
133 If the DejaGNU variable TRANSCRIPT is set (to any value), each
134 invocation of GDB during the test run will get a transcript file
135 written into the DejaGNU output directory.  The file will have the
136 name transcript.<n>, where <n> is an integer.  The first line of the
137 file shows the invocation command with all the options passed to it,
138 while subsequent lines are the GDB commands.  A `make check' might
139 look like this:
140
141       make check RUNTESTFLAGS=TRANSCRIPT=y
142
143 The transcript may not be complete, as for instance tests of command
144 completion may show only partial command lines.
145
146 GDB
147
148 By default, the testsuite exercises the GDB in the build directory,
149 but you can set GDB to be a pathname to a different version.  For
150 instance,
151
152     make check RUNTESTFLAGS=GDB=/usr/bin/gdb
153
154 runs the testsuite on the GDB in /usr/bin.
155
156 GDBSERVER
157
158 You can set GDBSERVER to be a particular GDBserver of interest, so for
159 instance
160
161     make check RUNTESTFLAGS="GDB=/usr/bin/gdb GDBSERVER=/usr/bin/gdbserver"
162
163 checks both the installed GDB and GDBserver.
164
165 INTERNAL_GDBFLAGS
166
167 Command line options passed to all GDB invocations.
168
169 The default is "-nw -nx".
170
171 `-nw' disables any of the windowed interfaces.
172 `-nx' disables ~/.gdbinit, so that it doesn't interfere with
173 the tests.
174
175 This is actually considered an internal variable, and you
176 won't normally want to change it.  However, in some situations,
177 this may be tweaked as a last resort if the testsuite doesn't
178 have direct support for the specifics of your environment.
179 The testsuite does not override a value provided by the user.
180
181 As an example, when testing an installed GDB that has been
182 configured with `--with-system-gdbinit', like by default,
183 you do not want ~/.gdbinit to interfere with tests, but, you
184 may want the system .gdbinit file loaded.  As there's no way to
185 ask the testsuite, or GDB, to load the system gdbinit but
186 not ~/.gdbinit, a workaround is then to remove `-nx' from
187 INTERNAL_GDBFLAGS, and point $HOME at a directory without
188 a .gdbinit.  For example:
189
190         cd testsuite
191         HOME=`pwd` runtest \
192           GDB=/usr/bin/gdb \
193           GDBSERVER=/usr/bin/gdbserver \
194           INTERNAL_GDBFLAGS=-nw
195
196 GDB_PARALLEL
197
198 To use parallel testing mode without using the the Makefile, set
199 GDB_PARALLEL on the runtest command line to "yes".  Before starting
200 the tests, you must ensure that the directories cache, outputs, and
201 temp in the test suite build directory are either empty or have been
202 deleted.  cache in particular is used to share data across invocations
203 of runtest, and files there may affect the test results.  The Makefile
204 automatically does these deletions.
205
206 FORCE_PARALLEL
207
208 Setting FORCE_PARALLEL to any non-empty value forces parallel testing
209 mode even if RUNTESTFLAGS is not empty.
210
211 FORCE_SEPARATE_MI_TTY
212
213 Setting FORCE_MI_SEPARATE_UI to 1 forces all MI testing to start GDB
214 in console mode, with MI running on a separate TTY, on a secondary UI
215 started with "new-ui".
216
217 GDB_INOTIFY
218
219 For debugging parallel mode, it is handy to be able to see when a test
220 case writes to a file outside of its designated output directory.
221
222 If you have the inotify-tools package installed, you can set the
223 GDB_INOTIFY variable on the runtest command line.  This will cause the
224 test suite to watch for parallel-unsafe file creations and report
225 them, both to stdout and in the test suite log file.
226
227 This setting is only meaningful in conjunction with GDB_PARALLEL.
228
229 TESTS
230
231 This variable is used to specify which set of tests to run.
232 It is passed to make (not runtest) and its contents are a space separated
233 list of tests to run.
234
235 If using GNU make then the contents are wildcard-expanded using
236 GNU make's $(wildcard) function.  Test paths must be fully specified,
237 relative to the "testsuite" subdirectory.  This allows one to run all
238 tests in a subdirectory by passing "gdb.subdir/*.exp", or more simply
239 by using the check-gdb.subdir target in the Makefile.
240
241 If for some strange reason one wanted to run all tests that begin with
242 the letter "d" that is also possible: TESTS="*/d*.exp".
243
244 Do not write */*.exp to specify all tests (assuming all tests are only
245 nested one level deep, which is not necessarily true).  This will pick up
246 .exp files in ancillary directories like "lib" and "config".
247 Instead write gdb.*/*.exp.
248
249 Example:
250
251         make -j10 check TESTS="gdb.server/[s-w]*.exp */x*.exp"
252
253 If not using GNU make then the value is passed directly to runtest.
254 If not specified, all tests are run.
255
256 READ1
257
258 This make (not runtest) variable is used to specify whether the
259 testsuite preloads the read1.so library into expect.  Any non-empty
260 value means true.  See "Race detection" below.
261
262 GDB_TEST_SOCKETHOST
263
264 This variable can provide the hostname/address that should be used
265 when performing GDBserver-related tests.  This is useful in some
266 situations, e.g., when you want to test the IPv6 connectivity of GDB
267 and GDBserver, or when using a different hostname/address is needed.
268 For example, to make GDB and GDBserver use IPv6-only connections, you
269 can do:
270
271         make check TESTS="gdb.server/*.exp" RUNTESTFLAGS='GDB_TEST_SOCKETHOST=tcp6:[::1]'
272
273 Note that only a hostname/address can be provided, without a port
274 number.
275
276 TS
277
278 This variable turns on the timestamp printing for each line of "make
279 check".  Note that the timestamp will be printed on stdout output
280 only.  In other words, there will be no timestamp output on either
281 gdb.sum and gdb.log files.  If you would like to enable timestamp
282 printing, you can do:
283
284         make check TS=1
285
286 TS_FORMAT
287
288 You can provide a custom format for timestamp printing with this
289 variable.  The format must be a string compatible with "strftime".
290 This variable is only useful when the TS variable is also provided.
291 If you would like to change the output format of the timestamp, you
292 can do:
293
294         make check TS=1 TS_FORMAT='[%b %H:%S]'
295
296 GDB_DEBUG
297
298 When set gdb debug is sent to the file gdb.debug in the test output
299 directory.  It should be set to a comma separated list of gdb debug
300 components.
301 For example, to turn on debugging for infrun and target, you can do:
302
303         make check GDB_DEBUG="infrun,target"
304
305 GDBSERVER_DEBUG
306
307 When set gdbserver debug is sent to the a file in the test output directory.
308 It should be set to a comma separated list of the following options:
309         debug  - write gdbserver debug to gdbserver.debug.
310         remote - write gdbserver remote debug to gdbserver.debug.
311         replay - write a replay log to the file gdbserver.replay for use
312                  with gdbreplay.
313 Alternatively, it can be set to "all" to turn on all the above
314 For example, to turn on gdbserver debugging, you can do:
315
316         make check GDBSERVER_DEBUG="debug,replay"
317
318 Race detection
319 **************
320
321 The testsuite includes a mechanism that helps detect test races.
322
323 For example, say the program running under expect outputs "abcd", and
324 a test does something like this:
325
326   expect {
327     "a.*c" {
328     }
329     "b" {
330     }
331     "a" {
332     }
333   }
334
335 Which case happens to match depends on what expect manages to read
336 into its internal buffer in one go.  If it manages to read three bytes
337 or more, then the first case matches.  If it manages to read two
338 bytes, then the second case matches.  If it manages to read only one
339 byte, then the third case matches.
340
341 To help detect these cases, the race detection mechanism preloads a
342 library into expect that forces the `read' system call to always
343 return at most 1 byte.
344
345 To enable this, either pass a non-empty value in the READ1 make
346 variable, or use the check-read1 make target instead of check.
347
348 Examples:
349
350         make -j10 check-read1 TESTS="*/paginate-*.exp"
351         make -j10 check READ1="1"
352
353 Testsuite Configuration
354 ***********************
355
356 It is possible to adjust the behavior of the testsuite by defining
357 the global variables listed below, either in a `site.exp' file,
358 or in a board file.
359
360 gdb_test_timeout
361
362 Defining this variable changes the default timeout duration used
363 during communication with GDB.  More specifically, the global variable
364 used during testing is `timeout', but this variable gets reset to
365 `gdb_test_timeout' at the beginning of each testcase, which ensures
366 that any local change to `timeout' in a testcase does not affect
367 subsequent testcases.
368
369 This global variable comes in handy when the debugger is slower than
370 normal due to the testing environment, triggering unexpected `TIMEOUT'
371 test failures.  Examples include when testing on a remote machine, or
372 against a system where communications are slow.
373
374 If not specifically defined, this variable gets automatically defined
375 to the same value as `timeout' during the testsuite initialization.
376 The default value of the timeout is defined in the file
377 `testsuite/config/unix.exp' (at least for Unix hosts; board files may
378 have their own values).
379
380 gdb_reverse_timeout
381
382 Defining this variable changes the default timeout duration when tests
383 under gdb.reverse directory are running.  Process record and reverse
384 debugging is so slow that its tests have unexpected `TIMEOUT' test
385 failures.  This global variable is useful to bump up the value of
386 `timeout' for gdb.reverse tests and doesn't cause any delay where
387 actual failures happen in the rest of the testsuite.
388
389
390 Board Settings
391 **************
392
393 DejaGNU includes the concept of a "board file", which specifies
394 testing details for a particular target (which are often bare circuit
395 boards, thus the name).
396
397 In the GDB testsuite specifically, the board file may include a
398 number of "board settings" that test cases may check before deciding
399 whether to exercise a particular feature.  For instance, a board
400 lacking any I/O devices, or perhaps simply having its I/O devices
401 not wired up, should set `noinferiorio'.
402
403 Here are the supported board settings:
404
405 gdb,cannot_call_functions
406
407   The board does not support inferior call, that is, invoking inferior
408   functions in GDB.
409
410 gdb,can_reverse
411
412   The board supports reverse execution.
413
414 gdb,no_hardware_watchpoints
415
416   The board does not support hardware watchpoints.
417
418 gdb,nofileio
419
420   GDB is unable to intercept target file operations in remote and
421   perform them on the host.
422
423 gdb,noinferiorio
424
425   The board is unable to provide I/O capability to the inferior.
426
427 gdb,noresults
428
429   A program will not return an exit code or result code (or the value
430   of the result is undefined, and should not be looked at).
431
432 gdb,nosignals
433
434   The board does not support signals.
435
436 gdb,skip_huge_test
437
438   Skip time-consuming tests on the board with slow connection.
439
440 gdb,skip_float_tests
441
442   Skip tests related to floating point.
443
444 gdb,use_precord
445
446   The board supports process record.
447
448 gdb_init_command
449 gdb_init_commands
450
451   Commands to send to GDB every time a program is about to be run.  The
452   first of these settings defines a single command as a string.  The
453   second defines a TCL list of commands being a string each.  The commands
454   are sent one by one in a sequence, first from `gdb_init_command', if any,
455   followed by individual commands from `gdb_init_command', if any, in this
456   list's order.
457
458 gdb_server_prog
459
460   The location of GDBserver.  If GDBserver somewhere other than its
461   default location is used in test, specify the location of GDBserver in
462   this variable.  The location is a file name for GDBserver, and may be
463   either absolute or relative to the testsuite subdirectory of the build
464   directory.
465
466 in_proc_agent
467
468   The location of the in-process agent (used for fast tracepoints and
469   other special tests).  If the in-process agent of interest is anywhere
470   other than its default location, set this variable.  The location is a
471   filename, and may be either absolute or relative to the testsuite
472   subdirectory of the build directory.
473
474 noargs
475
476   GDB does not support argument passing for inferior.
477
478 no_long_long
479
480   The board does not support type long long.
481
482 use_cygmon
483
484   The board is running the monitor Cygmon.
485
486 use_gdb_stub
487
488   The tests are running with a GDB stub.
489
490 exit_is_reliable
491
492   Set to true if GDB can assume that letting the program run to end
493   reliably results in program exits being reported as such, as opposed
494   to, e.g., the program ending in an infinite loop or the board
495   crashing/resetting.  If not set, this defaults to $use_gdb_stub.  In
496   other words, native targets are assumed reliable by default, and
497   remote stubs assumed unreliable.
498
499 gdb,predefined_tsv
500
501   The predefined trace state variables the board has.
502
503 gdb,no_thread_names
504
505   The target doesn't support thread names.
506
507 gdb,pie_flag
508
509   The flag required to force the compiler to produce position-independent
510   executables.
511
512 gdb,pie_ldflag
513
514   The flag required to force the linker to produce position-independent
515   executables.
516
517 gdb,nopie_flag
518
519   The flag required to force the compiler to produce non-position-independent
520   executables.
521
522 gdb,debug
523
524   When set gdb debug is sent to the file gdb.debug in the test output
525   directory.  It should be set to a comma separated list of gdb debug
526   components. For example, to turn on debugging for infrun and target, set to
527   "infrun,target".
528
529 gdbserver,debug
530
531   When set gdbserver debug is sent to the file gdbserver.debug in the test
532   output directory.  For valid values see the entry for GDBSERVER_DEBUG.
533
534 Testsuite Organization
535 **********************
536
537 The testsuite is entirely contained in `gdb/testsuite'.  The main
538 directory of the testsuite includes some makefiles and configury, but
539 these are minimal, and used for little besides cleaning up, since the
540 tests themselves handle the compilation of the programs that GDB will
541 run.
542
543 The file `testsuite/lib/gdb.exp' contains common utility procs useful
544 for all GDB tests, while the directory testsuite/config contains
545 configuration-specific files, typically used for special-purpose
546 definitions of procs like `gdb_load' and `gdb_start'.
547
548 The tests themselves are to be found in directories named
549 'testsuite/gdb.* and subdirectories of those.  The names of the test
550 files must always end with ".exp".  DejaGNU collects the test files by
551 wildcarding in the test directories, so both subdirectories and
552 individual files typically get chosen and run in alphabetical order.
553
554 The following lists some notable types of subdirectories and what they
555 are for.  Since DejaGNU finds test files no matter where they are
556 located, and since each test file sets up its own compilation and
557 execution environment, this organization is simply for convenience and
558 intelligibility.
559
560 gdb.base
561
562 This is the base testsuite.  The tests in it should apply to all
563 configurations of GDB (but generic native-only tests may live here).
564 The test programs should be in the subset of C that is both valid
565 ANSI/ISO C, and C++.
566
567 gdb.<lang>
568
569 Language-specific tests for any language besides C.  Examples are
570 gdb.cp for C++ and gdb.rust for Rust.
571
572 gdb.<platform>
573
574 Non-portable tests.  The tests are specific to a specific
575 configuration (host or target), such as eCos.
576
577 gdb.arch
578
579 Architecture-specific tests that are (usually) cross-platform.
580
581 gdb.<subsystem>
582
583 Tests that exercise a specific GDB subsystem in more depth.  For
584 instance, gdb.disasm exercises various disassemblers, while
585 gdb.stabs tests pathways through the stabs symbol reader.
586
587 gdb.perf
588
589 GDB performance tests.
590
591 Writing Tests
592 *************
593
594 In many areas, the GDB tests are already quite comprehensive; you
595 should be able to copy existing tests to handle new cases.  Be aware
596 that older tests may use obsolete practices but have not yet been
597 updated.
598
599 You should try to use `gdb_test' whenever possible, since it includes
600 cases to handle all the unexpected errors that might happen.  However,
601 it doesn't cost anything to add new test procedures; for instance,
602 gdb.base/exprs.exp defines a `test_expr' that calls `gdb_test'
603 multiple times.
604
605 Only use `send_gdb' and `gdb_expect' when absolutely necessary.  Even
606 if GDB has several valid responses to a command, you can use
607 `gdb_test_multiple'.  Like `gdb_test', `gdb_test_multiple' recognizes
608 internal errors and unexpected prompts.
609
610 Do not write tests which expect a literal tab character from GDB.  On
611 some operating systems (e.g. OpenBSD) the TTY layer expands tabs to
612 spaces, so by the time GDB's output reaches `expect' the tab is gone.
613
614 The source language programs do *not* need to be in a consistent
615 style.  Since GDB is used to debug programs written in many different
616 styles, it's worth having a mix of styles in the testsuite; for
617 instance, some GDB bugs involving the display of source lines might
618 never manifest themselves if the test programs used GNU coding style
619 uniformly.
620
621 Some testcase results need more detailed explanation:
622
623 KFAIL
624
625 Use KFAIL for known problem of GDB itself.  You must specify the GDB
626 bug report number, as in these sample tests:
627
628         kfail "gdb/13392" "continue to marker 2"
629
630 or
631
632         setup_kfail gdb/13392 "*-*-*"
633         kfail "continue to marker 2"
634
635
636 XFAIL
637
638 Short for "expected failure", this indicates a known problem with the
639 environment.  This could include limitations of the operating system,
640 compiler version, and other components.
641
642 This example from gdb.base/attach-pie-misread.exp is a sanity check
643 for the target environment:
644
645         # On x86_64 it is commonly about 4MB.
646         if {$stub_size > 25000000} {
647             xfail "stub size $stub_size is too large"
648             return
649         }
650
651 You should provide bug report number for the failing component of the
652 environment, if such bug report is available, as with this example
653 referring to a GCC problem:
654
655           if {[test_compiler_info {gcc-[0-3]-*}]
656               || [test_compiler_info {gcc-4-[0-5]-*}]} {
657               setup_xfail "gcc/46955" *-*-*
658           }
659           gdb_test "python print ttype.template_argument(2)" "&C::c"
660
661 Note that it is also acceptable, and often preferable, to avoid
662 running the test at all.  This is the better option if the limitation
663 is intrinsic to the environment, rather than a bug expected to be
664 fixed in the near future.
665
666 Local vs Remote vs Native
667 *************************
668
669 It's unfortunately easy to get confused in the testsuite about what's
670 native and what's not, what's remote and what's not.  The confusion is
671 caused by the overlap in vocabulary between DejaGnu and GDB.
672
673 From a DejaGnu point of view:
674
675  - native: the host or target board is considered native if the its
676    triplet is the same as the build system's triplet,
677
678  - remote: the host or target board is considered remote if it's
679    running on a different machine, and thus require ssh, for example,
680    to run commands, versus simply running commands directly.
681
682 Note that they are not mutually exclusive, as you can have a remote
683 machine that has the same triplet as the build machine.
684
685 From a GDB point of view:
686
687  - native: when GDB uses system calls such as ptrace to interact
688    directly with processes on the same system its running on,
689
690  - remote: when GDB speaks the RSP (Remote Serial Protocol) with
691    another program doing the ptrace stuff.
692
693 Note that they are mutually exclusive.  An inferior can only be either
694 debugged with the native target, or with the remote target a specific
695 time.
696
697 That means that there are cases where the target is not remote for
698 DejaGnu, but is remote for GDB (e.g. running GDBserver on the same
699 machine).
700
701 You can also have a remote target for DejaGnu, but native for GDB
702 (e.g.  building on x86 a GDB that runs on ARM and running the
703 testsuite with a remote host).
704
705 Therefore, care must be taken to check for the right kind of remote.
706 Use [is_remote target] to check whether the DejaGnu target board is
707 remote.  When what you really want to know is whether GDB is using the
708 remote protocol, because feature X is only available when GDB debugs
709 natively, check gdb_protocol instead.