test/py/u_boot_console_base.py

   1 # Copyright (c) 2015 Stephen Warren
   2 # Copyright (c) 2015-2016, NVIDIA CORPORATION. All rights reserved.
   3 #
   4 # SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   5
   6 # Common logic to interact with U-Boot via the console. This class provides
   7 # the interface that tests use to execute U-Boot shell commands and wait for
   8 # their results. Sub-classes exist to perform board-type-specific setup
   9 # operations, such as spawning a sub-process for Sandbox, or attaching to the
  10 # serial console of real hardware.
  11
  12 import multiplexed_log
  13 import os
  14 import pytest
  15 import re
  16 import sys
  17 import u_boot_spawn
  18
  19 # Regexes for text we expect U-Boot to send to the console.
  20 pattern_u_boot_spl_signon = re.compile('(U-Boot SPL \\d{4}\\.\\d{2}-[^\r\n]*)')
  21 pattern_u_boot_main_signon = re.compile('(U-Boot \\d{4}\\.\\d{2}-[^\r\n]*)')
  22 pattern_stop_autoboot_prompt = re.compile('Hit any key to stop autoboot: ')
  23 pattern_unknown_command = re.compile('Unknown command \'.*\' - try \'help\'')
  24 pattern_error_notification = re.compile('## Error: ')
  25
  26 class ConsoleDisableCheck(object):
  27     '''Context manager (for Python's with statement) that temporarily disables
  28     the specified console output error check. This is useful when deliberately
  29     executing a command that is known to trigger one of the error checks, in
  30     order to test that the error condition is actually raised. This class is
  31     used internally by ConsoleBase::disable_check(); it is not intended for
  32     direct usage.'''
  33
  34     def __init__(self, console, check_type):
  35         self.console = console
  36         self.check_type = check_type
  37
  38     def __enter__(self):
  39         self.console.disable_check_count[self.check_type] += 1
  40
  41     def __exit__(self, extype, value, traceback):
  42         self.console.disable_check_count[self.check_type] -= 1
  43
  44 class ConsoleBase(object):
  45     '''The interface through which test functions interact with the U-Boot
  46     console. This primarily involves executing shell commands, capturing their
  47     results, and checking for common error conditions. Some common utilities
  48     are also provided too.'''
  49
  50     def __init__(self, log, config, max_fifo_fill):
  51         '''Initialize a U-Boot console connection.
  52
  53         Can only usefully be called by sub-classes.
  54
  55         Args:
  56             log: A mulptiplex_log.Logfile object, to which the U-Boot output
  57                 will be logged.
  58             config: A configuration data structure, as built by conftest.py.
  59             max_fifo_fill: The maximum number of characters to send to U-Boot
  60                 command-line before waiting for U-Boot to echo the characters
  61                 back. For UART-based HW without HW flow control, this value
  62                 should be set less than the UART RX FIFO size to avoid
  63                 overflow, assuming that U-Boot can't keep up with full-rate
  64                 traffic at the baud rate.
  65
  66         Returns:
  67             Nothing.
  68         '''
  69
  70         self.log = log
  71         self.config = config
  72         self.max_fifo_fill = max_fifo_fill
  73
  74         self.logstream = self.log.get_stream('console', sys.stdout)
  75
  76         # Array slice removes leading/trailing quotes
  77         self.prompt = self.config.buildconfig['config_sys_prompt'][1:-1]
  78         self.prompt_escaped = re.escape(self.prompt)
  79         self.p = None
  80         self.disable_check_count = {
  81             'spl_signon': 0,
  82             'main_signon': 0,
  83             'unknown_command': 0,
  84             'error_notification': 0,
  85         }
  86
  87         self.at_prompt = False
  88         self.at_prompt_logevt = None
  89         self.ram_base = None
  90
  91     def close(self):
  92         '''Terminate the connection to the U-Boot console.
  93
  94         This function is only useful once all interaction with U-Boot is
  95         complete. Once this function is called, data cannot be sent to or
  96         received from U-Boot.
  97
  98         Args:
  99             None.
 100
 101         Returns:
 102             Nothing.
 103         '''
 104
 105         if self.p:
 106             self.p.close()
 107         self.logstream.close()
 108
 109     def run_command(self, cmd, wait_for_echo=True, send_nl=True,
 110             wait_for_prompt=True):
 111         '''Execute a command via the U-Boot console.
 112
 113         The command is always sent to U-Boot.
 114
 115         U-Boot echoes any command back to its output, and this function
 116         typically waits for that to occur. The wait can be disabled by setting
 117         wait_for_echo=False, which is useful e.g. when sending CTRL-C to
 118         interrupt a long-running command such as "ums".
 119
 120         Command execution is typically triggered by sending a newline
 121         character. This can be disabled by setting send_nl=False, which is
 122         also useful when sending CTRL-C.
 123
 124         This function typically waits for the command to finish executing, and
 125         returns the console output that it generated. This can be disabled by
 126         setting wait_for_prompt=False, which is useful when invoking a long-
 127         running command such as "ums".
 128
 129         Args:
 130             cmd: The command to send.
 131             wait_for_each: Boolean indicating whether to wait for U-Boot to
 132                 echo the command text back to its output.
 133             send_nl: Boolean indicating whether to send a newline character
 134                 after the command string.
 135             wait_for_prompt: Boolean indicating whether to wait for the
 136                 command prompt to be sent by U-Boot. This typically occurs
 137                 immediately after the command has been executed.
 138
 139         Returns:
 140             If wait_for_prompt == False:
 141                 Nothing.
 142             Else:
 143                 The output from U-Boot during command execution. In other
 144                 words, the text U-Boot emitted between the point it echod the
 145                 command string and emitted the subsequent command prompts.
 146         '''
 147
 148         if self.at_prompt and \
 149                 self.at_prompt_logevt != self.logstream.logfile.cur_evt:
 150             self.logstream.write(self.prompt, implicit=True)
 151
 152         bad_patterns = []
 153         bad_pattern_ids = []
 154         if (self.disable_check_count['spl_signon'] == 0 and
 155                 self.u_boot_spl_signon):
 156             bad_patterns.append(self.u_boot_spl_signon_escaped)
 157             bad_pattern_ids.append('SPL signon')
 158         if self.disable_check_count['main_signon'] == 0:
 159             bad_patterns.append(self.u_boot_main_signon_escaped)
 160             bad_pattern_ids.append('U-Boot main signon')
 161         if self.disable_check_count['unknown_command'] == 0:
 162             bad_patterns.append(pattern_unknown_command)
 163             bad_pattern_ids.append('Unknown command')
 164         if self.disable_check_count['error_notification'] == 0:
 165             bad_patterns.append(pattern_error_notification)
 166             bad_pattern_ids.append('Error notification')
 167         try:
 168             self.at_prompt = False
 169             if send_nl:
 170                 cmd += '\n'
 171             while cmd:
 172                 # Limit max outstanding data, so UART FIFOs don't overflow
 173                 chunk = cmd[:self.max_fifo_fill]
 174                 cmd = cmd[self.max_fifo_fill:]
 175                 self.p.send(chunk)
 176                 if not wait_for_echo:
 177                     continue
 178                 chunk = re.escape(chunk)
 179                 chunk = chunk.replace('\\\n', '[\r\n]')
 180                 m = self.p.expect([chunk] + bad_patterns)
 181                 if m != 0:
 182                     self.at_prompt = False
 183                     raise Exception('Bad pattern found on console: ' +
 184                                     bad_pattern_ids[m - 1])
 185             if not wait_for_prompt:
 186                 return
 187             m = self.p.expect([self.prompt_escaped] + bad_patterns)
 188             if m != 0:
 189                 self.at_prompt = False
 190                 raise Exception('Bad pattern found on console: ' +
 191                                 bad_pattern_ids[m - 1])
 192             self.at_prompt = True
 193             self.at_prompt_logevt = self.logstream.logfile.cur_evt
 194             # Only strip \r\n; space/TAB might be significant if testing
 195             # indentation.
 196             return self.p.before.strip('\r\n')
 197         except Exception as ex:
 198             self.log.error(str(ex))
 199             self.cleanup_spawn()
 200             raise
 201
 202     def ctrlc(self):
 203         '''Send a CTRL-C character to U-Boot.
 204
 205         This is useful in order to stop execution of long-running synchronous
 206         commands such as "ums".
 207
 208         Args:
 209             None.
 210
 211         Returns:
 212             Nothing.
 213         '''
 214
 215         self.log.action('Sending Ctrl-C')
 216         self.run_command(chr(3), wait_for_echo=False, send_nl=False)
 217
 218     def drain_console(self):
 219         '''Read from and log the U-Boot console for a short time.
 220
 221         U-Boot's console output is only logged when the test code actively
 222         waits for U-Boot to emit specific data. There are cases where tests
 223         can fail without doing this. For example, if a test asks U-Boot to
 224         enable USB device mode, then polls until a host-side device node
 225         exists. In such a case, it is useful to log U-Boot's console output
 226         in case U-Boot printed clues as to why the host-side even did not
 227         occur. This function will do that.
 228
 229         Args:
 230             None.
 231
 232         Returns:
 233             Nothing.
 234         '''
 235
 236         # If we are already not connected to U-Boot, there's nothing to drain.
 237         # This should only happen when a previous call to run_command() or
 238         # wait_for() failed (and hence the output has already been logged), or
 239         # the system is shutting down.
 240         if not self.p:
 241             return
 242
 243         orig_timeout = self.p.timeout
 244         try:
 245             # Drain the log for a relatively short time.
 246             self.p.timeout = 1000
 247             # Wait for something U-Boot will likely never send. This will
 248             # cause the console output to be read and logged.
 249             self.p.expect(['This should never match U-Boot output'])
 250         except u_boot_spawn.Timeout:
 251             pass
 252         finally:
 253             self.p.timeout = orig_timeout
 254
 255     def ensure_spawned(self):
 256         '''Ensure a connection to a correctly running U-Boot instance.
 257
 258         This may require spawning a new Sandbox process or resetting target
 259         hardware, as defined by the implementation sub-class.
 260
 261         This is an internal function and should not be called directly.
 262
 263         Args:
 264             None.
 265
 266         Returns:
 267             Nothing.
 268         '''
 269
 270         if self.p:
 271             return
 272         try:
 273             self.at_prompt = False
 274             self.log.action('Starting U-Boot')
 275             self.p = self.get_spawn()
 276             # Real targets can take a long time to scroll large amounts of
 277             # text if LCD is enabled. This value may need tweaking in the
 278             # future, possibly per-test to be optimal. This works for 'help'
 279             # on board 'seaboard'.
 280             self.p.timeout = 30000
 281             self.p.logfile_read = self.logstream
 282             if self.config.buildconfig.get('CONFIG_SPL', False) == 'y':
 283                 self.p.expect([pattern_u_boot_spl_signon])
 284                 self.u_boot_spl_signon = self.p.after
 285                 self.u_boot_spl_signon_escaped = re.escape(self.p.after)
 286             else:
 287                 self.u_boot_spl_signon = None
 288             self.p.expect([pattern_u_boot_main_signon])
 289             self.u_boot_main_signon = self.p.after
 290             self.u_boot_main_signon_escaped = re.escape(self.p.after)
 291             build_idx = self.u_boot_main_signon.find(', Build:')
 292             if build_idx == -1:
 293                 self.u_boot_version_string = self.u_boot_main_signon
 294             else:
 295                 self.u_boot_version_string = self.u_boot_main_signon[:build_idx]
 296             while True:
 297                 match = self.p.expect([self.prompt_escaped,
 298                                        pattern_stop_autoboot_prompt])
 299                 if match == 1:
 300                     self.p.send(chr(3)) # CTRL-C
 301                     continue
 302                 break
 303             self.at_prompt = True
 304             self.at_prompt_logevt = self.logstream.logfile.cur_evt
 305         except Exception as ex:
 306             self.log.error(str(ex))
 307             self.cleanup_spawn()
 308             raise
 309
 310     def cleanup_spawn(self):
 311         '''Shut down all interaction with the U-Boot instance.
 312
 313         This is used when an error is detected prior to re-establishing a
 314         connection with a fresh U-Boot instance.
 315
 316         This is an internal function and should not be called directly.
 317
 318         Args:
 319             None.
 320
 321         Returns:
 322             Nothing.
 323         '''
 324
 325         try:
 326             if self.p:
 327                 self.p.close()
 328         except:
 329             pass
 330         self.p = None
 331
 332     def validate_version_string_in_text(self, text):
 333         '''Assert that a command's output includes the U-Boot signon message.
 334
 335         This is primarily useful for validating the "version" command without
 336         duplicating the signon text regex in a test function.
 337
 338         Args:
 339             text: The command output text to check.
 340
 341         Returns:
 342             Nothing. An exception is raised if the validation fails.
 343         '''
 344
 345         assert(self.u_boot_version_string in text)
 346
 347     def disable_check(self, check_type):
 348         '''Temporarily disable an error check of U-Boot's output.
 349
 350         Create a new context manager (for use with the "with" statement) which
 351         temporarily disables a particular console output error check.
 352
 353         Args:
 354             check_type: The type of error-check to disable. Valid values may
 355             be found in self.disable_check_count above.
 356
 357         Returns:
 358             A context manager object.
 359         '''
 360
 361         return ConsoleDisableCheck(self, check_type)
 362
 363     def find_ram_base(self):
 364         '''Find the running U-Boot's RAM location.
 365
 366         Probe the running U-Boot to determine the address of the first bank
 367         of RAM. This is useful for tests that test reading/writing RAM, or
 368         load/save files that aren't associated with some standard address
 369         typically represented in an environment variable such as
 370         ${kernel_addr_r}. The value is cached so that it only needs to be
 371         actively read once.
 372
 373         Args:
 374             None.
 375
 376         Returns:
 377             The address of U-Boot's first RAM bank, as an integer.
 378         '''
 379
 380         if self.config.buildconfig.get('config_cmd_bdi', 'n') != 'y':
 381             pytest.skip('bdinfo command not supported')
 382         if self.ram_base == -1:
 383             pytest.skip('Previously failed to find RAM bank start')
 384         if self.ram_base is not None:
 385             return self.ram_base
 386
 387         with self.log.section('find_ram_base'):
 388             response = self.run_command('bdinfo')
 389             for l in response.split('\n'):
 390                 if '-> start' in l:
 391                     self.ram_base = int(l.split('=')[1].strip(), 16)
 392                     break
 393             if self.ram_base is None:
 394                 self.ram_base = -1
 395                 raise Exception('Failed to find RAM bank start in `bdinfo`')
 396
 397         return self.ram_base