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[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 Race detection
297 **************
298
299 The testsuite includes a mechanism that helps detect test races.
300
301 For example, say the program running under expect outputs "abcd", and
302 a test does something like this:
303
304   expect {
305     "a.*c" {
306     }
307     "b" {
308     }
309     "a" {
310     }
311   }
312
313 Which case happens to match depends on what expect manages to read
314 into its internal buffer in one go.  If it manages to read three bytes
315 or more, then the first case matches.  If it manages to read two
316 bytes, then the second case matches.  If it manages to read only one
317 byte, then the third case matches.
318
319 To help detect these cases, the race detection mechanism preloads a
320 library into expect that forces the `read' system call to always
321 return at most 1 byte.
322
323 To enable this, either pass a non-empty value in the READ1 make
324 variable, or use the check-read1 make target instead of check.
325
326 Examples:
327
328         make -j10 check-read1 TESTS="*/paginate-*.exp"
329         make -j10 check READ1="1"
330
331 Testsuite Configuration
332 ***********************
333
334 It is possible to adjust the behavior of the testsuite by defining
335 the global variables listed below, either in a `site.exp' file,
336 or in a board file.
337
338 gdb_test_timeout
339
340 Defining this variable changes the default timeout duration used
341 during communication with GDB.  More specifically, the global variable
342 used during testing is `timeout', but this variable gets reset to
343 `gdb_test_timeout' at the beginning of each testcase, which ensures
344 that any local change to `timeout' in a testcase does not affect
345 subsequent testcases.
346
347 This global variable comes in handy when the debugger is slower than
348 normal due to the testing environment, triggering unexpected `TIMEOUT'
349 test failures.  Examples include when testing on a remote machine, or
350 against a system where communications are slow.
351
352 If not specifically defined, this variable gets automatically defined
353 to the same value as `timeout' during the testsuite initialization.
354 The default value of the timeout is defined in the file
355 `testsuite/config/unix.exp' (at least for Unix hosts; board files may
356 have their own values).
357
358 gdb_reverse_timeout
359
360 Defining this variable changes the default timeout duration when tests
361 under gdb.reverse directory are running.  Process record and reverse
362 debugging is so slow that its tests have unexpected `TIMEOUT' test
363 failures.  This global variable is useful to bump up the value of
364 `timeout' for gdb.reverse tests and doesn't cause any delay where
365 actual failures happen in the rest of the testsuite.
366
367
368 Board Settings
369 **************
370
371 DejaGNU includes the concept of a "board file", which specifies
372 testing details for a particular target (which are often bare circuit
373 boards, thus the name).
374
375 In the GDB testsuite specifically, the board file may include a
376 number of "board settings" that test cases may check before deciding
377 whether to exercise a particular feature.  For instance, a board
378 lacking any I/O devices, or perhaps simply having its I/O devices
379 not wired up, should set `noinferiorio'.
380
381 Here are the supported board settings:
382
383 gdb,cannot_call_functions
384
385   The board does not support inferior call, that is, invoking inferior
386   functions in GDB.
387
388 gdb,can_reverse
389
390   The board supports reverse execution.
391
392 gdb,no_hardware_watchpoints
393
394   The board does not support hardware watchpoints.
395
396 gdb,nofileio
397
398   GDB is unable to intercept target file operations in remote and
399   perform them on the host.
400
401 gdb,noinferiorio
402
403   The board is unable to provide I/O capability to the inferior.
404
405 gdb,noresults
406
407   A program will not return an exit code or result code (or the value
408   of the result is undefined, and should not be looked at).
409
410 gdb,nosignals
411
412   The board does not support signals.
413
414 gdb,skip_huge_test
415
416   Skip time-consuming tests on the board with slow connection.
417
418 gdb,skip_float_tests
419
420   Skip tests related to floating point.
421
422 gdb,use_precord
423
424   The board supports process record.
425
426 gdb_init_command
427 gdb_init_commands
428
429   Commands to send to GDB every time a program is about to be run.  The
430   first of these settings defines a single command as a string.  The
431   second defines a TCL list of commands being a string each.  The commands
432   are sent one by one in a sequence, first from `gdb_init_command', if any,
433   followed by individual commands from `gdb_init_command', if any, in this
434   list's order.
435
436 gdb_server_prog
437
438   The location of GDBserver.  If GDBserver somewhere other than its
439   default location is used in test, specify the location of GDBserver in
440   this variable.  The location is a file name for GDBserver, and may be
441   either absolute or relative to the testsuite subdirectory of the build
442   directory.
443
444 in_proc_agent
445
446   The location of the in-process agent (used for fast tracepoints and
447   other special tests).  If the in-process agent of interest is anywhere
448   other than its default location, set this variable.  The location is a
449   filename, and may be either absolute or relative to the testsuite
450   subdirectory of the build directory.
451
452 noargs
453
454   GDB does not support argument passing for inferior.
455
456 no_long_long
457
458   The board does not support type long long.
459
460 use_cygmon
461
462   The board is running the monitor Cygmon.
463
464 use_gdb_stub
465
466   The tests are running with a GDB stub.
467
468 exit_is_reliable
469
470   Set to true if GDB can assume that letting the program run to end
471   reliably results in program exits being reported as such, as opposed
472   to, e.g., the program ending in an infinite loop or the board
473   crashing/resetting.  If not set, this defaults to $use_gdb_stub.  In
474   other words, native targets are assumed reliable by default, and
475   remote stubs assumed unreliable.
476
477 gdb,predefined_tsv
478
479   The predefined trace state variables the board has.
480
481 gdb,no_thread_names
482
483   The target doesn't support thread names.
484
485 gdb,nopie_flag
486
487   The flag required to force the compiler to produce non-position-independent
488   executables.
489
490 Testsuite Organization
491 **********************
492
493 The testsuite is entirely contained in `gdb/testsuite'.  The main
494 directory of the testsuite includes some makefiles and configury, but
495 these are minimal, and used for little besides cleaning up, since the
496 tests themselves handle the compilation of the programs that GDB will
497 run.
498
499 The file `testsuite/lib/gdb.exp' contains common utility procs useful
500 for all GDB tests, while the directory testsuite/config contains
501 configuration-specific files, typically used for special-purpose
502 definitions of procs like `gdb_load' and `gdb_start'.
503
504 The tests themselves are to be found in directories named
505 'testsuite/gdb.* and subdirectories of those.  The names of the test
506 files must always end with ".exp".  DejaGNU collects the test files by
507 wildcarding in the test directories, so both subdirectories and
508 individual files typically get chosen and run in alphabetical order.
509
510 The following lists some notable types of subdirectories and what they
511 are for.  Since DejaGNU finds test files no matter where they are
512 located, and since each test file sets up its own compilation and
513 execution environment, this organization is simply for convenience and
514 intelligibility.
515
516 gdb.base
517
518 This is the base testsuite.  The tests in it should apply to all
519 configurations of GDB (but generic native-only tests may live here).
520 The test programs should be in the subset of C that is both valid
521 ANSI/ISO C, and C++.
522
523 gdb.<lang>
524
525 Language-specific tests for any language besides C.  Examples are
526 gdb.cp for C++ and gdb.rust for Rust.
527
528 gdb.<platform>
529
530 Non-portable tests.  The tests are specific to a specific
531 configuration (host or target), such as eCos.
532
533 gdb.arch
534
535 Architecture-specific tests that are (usually) cross-platform.
536
537 gdb.<subsystem>
538
539 Tests that exercise a specific GDB subsystem in more depth.  For
540 instance, gdb.disasm exercises various disassemblers, while
541 gdb.stabs tests pathways through the stabs symbol reader.
542
543 gdb.perf
544
545 GDB performance tests.
546
547 Writing Tests
548 *************
549
550 In many areas, the GDB tests are already quite comprehensive; you
551 should be able to copy existing tests to handle new cases.  Be aware
552 that older tests may use obsolete practices but have not yet been
553 updated.
554
555 You should try to use `gdb_test' whenever possible, since it includes
556 cases to handle all the unexpected errors that might happen.  However,
557 it doesn't cost anything to add new test procedures; for instance,
558 gdb.base/exprs.exp defines a `test_expr' that calls `gdb_test'
559 multiple times.
560
561 Only use `send_gdb' and `gdb_expect' when absolutely necessary.  Even
562 if GDB has several valid responses to a command, you can use
563 `gdb_test_multiple'.  Like `gdb_test', `gdb_test_multiple' recognizes
564 internal errors and unexpected prompts.
565
566 Do not write tests which expect a literal tab character from GDB.  On
567 some operating systems (e.g. OpenBSD) the TTY layer expands tabs to
568 spaces, so by the time GDB's output reaches `expect' the tab is gone.
569
570 The source language programs do *not* need to be in a consistent
571 style.  Since GDB is used to debug programs written in many different
572 styles, it's worth having a mix of styles in the testsuite; for
573 instance, some GDB bugs involving the display of source lines might
574 never manifest themselves if the test programs used GNU coding style
575 uniformly.
576
577 Some testcase results need more detailed explanation:
578
579 KFAIL
580
581 Use KFAIL for known problem of GDB itself.  You must specify the GDB
582 bug report number, as in these sample tests:
583
584         kfail "gdb/13392" "continue to marker 2"
585
586 or
587
588         setup_kfail gdb/13392 "*-*-*"
589         kfail "continue to marker 2"
590
591
592 XFAIL
593
594 Short for "expected failure", this indicates a known problem with the
595 environment.  This could include limitations of the operating system,
596 compiler version, and other components.
597
598 This example from gdb.base/attach-pie-misread.exp is a sanity check
599 for the target environment:
600
601         # On x86_64 it is commonly about 4MB.
602         if {$stub_size > 25000000} {
603             xfail "stub size $stub_size is too large"
604             return
605         }
606
607 You should provide bug report number for the failing component of the
608 environment, if such bug report is available, as with this example
609 referring to a GCC problem:
610
611           if {[test_compiler_info {gcc-[0-3]-*}]
612               || [test_compiler_info {gcc-4-[0-5]-*}]} {
613               setup_xfail "gcc/46955" *-*-*
614           }
615           gdb_test "python print ttype.template_argument(2)" "&C::c"
616
617 Note that it is also acceptable, and often preferable, to avoid
618 running the test at all.  This is the better option if the limitation
619 is intrinsic to the environment, rather than a bug expected to be
620 fixed in the near future.
621
622 Local vs Remote vs Native
623 *************************
624
625 It's unfortunately easy to get confused in the testsuite about what's
626 native and what's not, what's remote and what's not.  The confusion is
627 caused by the overlap in vocabulary between DejaGnu and GDB.
628
629 From a DejaGnu point of view:
630
631  - native: the host or target board is considered native if the its
632    triplet is the same as the build system's triplet,
633
634  - remote: the host or target board is considered remote if it's
635    running on a different machine, and thus require ssh, for example,
636    to run commands, versus simply running commands directly.
637
638 Note that they are not mutually exclusive, as you can have a remote
639 machine that has the same triplet as the build machine.
640
641 From a GDB point of view:
642
643  - native: when GDB uses system calls such as ptrace to interact
644    directly with processes on the same system its running on,
645
646  - remote: when GDB speaks the RSP (Remote Serial Protocol) with
647    another program doing the ptrace stuff.
648
649 Note that they are mutually exclusive.  An inferior can only be either
650 debugged with the native target, or with the remote target a specific
651 time.
652
653 That means that there are cases where the target is not remote for
654 DejaGnu, but is remote for GDB (e.g. running GDBserver on the same
655 machine).
656
657 You can also have a remote target for DejaGnu, but native for GDB
658 (e.g.  building on x86 a GDB that runs on ARM and running the
659 testsuite with a remote host).
660
661 Therefore, care must be taken to check for the right kind of remote.
662 Use [is_remote target] to check whether the DejaGnu target board is
663 remote.  When what you really want to know is whether GDB is using the
664 remote protocol, because feature X is only available when GDB debugs
665 natively, check gdb_protocol instead.