Seminar barebox – Testautomatisierung mit Sandbox, QEMU, Labgrid und CI

Bootloaderänderungen betreffen frühe Hardwarepfade und werden deshalb häufig nur manuell geprüft. Das Seminar baut eine abgestufte Teststrategie aus Sandbox, QEMU, realer Hardwaresteuerung, Labgrid und CI auf und macht Konsolen-, Boot- und Updatefälle wiederholbar.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Methodik

Zielsetzung

• Testfälle nach Logik, Emulation und realer Hardware sinnvoll verteilen
• barebox in Sandbox und QEMU automatisiert starten und auswerten
• physische Boards über Labgrid oder vergleichbare Infrastruktur steuern
• Logs, Artefakte, Fehlerfälle und CI-Entscheidungen reproduzierbar verwalten

Zielgruppe

BSP-Entwicklung, Test Engineering, DevOps, Qualitätssicherung und Plattformpflege.

Voraussetzungen

Linux-, Git- und Skriptkenntnisse; Grundverständnis von barebox-Build und serieller Konsole.

Seminarinhalte

1. Schritt 1: Testpyramide und Abnahmekriterien definieren

   Der Abschnitt ordnet „Testpyramide und Abnahmekriterien definieren“ in den Gesamtprozess ein. Zunächst werden Voraussetzungen und Abhängigkeiten erfasst. Danach werden die Arbeitspunkte am System umgesetzt, geprüft und mit eindeutigen Abbruchkriterien dokumentiert.

   • schnelle Logik- und Kommandozeilentests
   • emulierte Boot- und Gerätepfade
   • Hardware-, Timing- und Stromausfalltests
2. Schritt 2: Sandbox-Build und Testumgebung einrichten

   Ausgehend von einem definierten Ausgangszustand wird „Sandbox-Build und Testumgebung einrichten“ schrittweise aufgebaut. Konfiguration, Laufzeitverhalten und typische Fehlersignale werden miteinander verglichen. Der fertige Ablauf bleibt reproduzierbar und für weitere Projektphasen verwendbar.

   • Sandbox-Defconfig
   • virtuelle Geräte und Dateien
   • deterministischer Start und Cleanup
3. Schritt 3: QEMU für Architekturtests nutzen

   Im Mittelpunkt steht „QEMU für Architekturtests nutzen“. Die zugehörigen Daten, Ressourcen und Zustandsübergänge werden sichtbar gemacht, anschließend praktisch verändert und danach gegen den erwarteten Sollzustand validiert.

   • Maschinentyp und Startparameter
   • serielle Konsole und Exitkriterium
   • Images, DTB und emulierte Geräte
4. Schritt 4: Konsolendialog automatisieren

   Für „Konsolendialog automatisieren“ wird eine feste Prüfreihenfolge verwendet. Jeder Teilschritt erhält Eingangsdaten, eine konkrete Aktion, erwartete Ausgaben und einen definierten Fehlerpfad. Dadurch entstehen belastbare Diagnose- und Integrationsschritte.

   • Prompt- und Zustandsmodell
   • Kommando, Rückgabestatus und Ausgabe
   • Timeout, Retry und Abbruchdiagnose
5. Schritt 5: Labgrid und reale Hardware anbinden

   Der Abschnitt ordnet „Labgrid und reale Hardware anbinden“ in den Gesamtprozess ein. Zunächst werden Voraussetzungen und Abhängigkeiten erfasst. Danach werden die Arbeitspunkte am System umgesetzt, geprüft und mit eindeutigen Abbruchkriterien dokumentiert.

   • Place und Target
   • Power-Cycle und serielle Konsole
   • Bootmedium, Netzwerk und Recovery
6. Schritt 6: Boot-, Update- und Recoveryfälle modellieren

   Ausgehend von einem definierten Ausgangszustand wird „Boot-, Update- und Recoveryfälle modellieren“ schrittweise aufgebaut. Konfiguration, Laufzeitverhalten und typische Fehlersignale werden miteinander verglichen. Der fertige Ablauf bleibt reproduzierbar und für weitere Projektphasen verwendbar.

   • Produktionsboot und alternativer Bootpfad
   • Update und Bootchooser
   • Recovery und Werkszustand
7. Schritt 7: CI-Pipeline und Artefakte strukturieren

   Im Mittelpunkt steht „CI-Pipeline und Artefakte strukturieren“. Die zugehörigen Daten, Ressourcen und Zustandsübergänge werden sichtbar gemacht, anschließend praktisch verändert und danach gegen den erwarteten Sollzustand validiert.

   • Buildmatrix und Caching
   • Teststufen und Freigabegates
   • Konsolenlog, Imagehash und Report
8. Schritt 8: Flaky Tests und Infrastrukturfehler behandeln

   Für „Flaky Tests und Infrastrukturfehler behandeln“ wird eine feste Prüfreihenfolge verwendet. Jeder Teilschritt erhält Eingangsdaten, eine konkrete Aktion, erwartete Ausgaben und einen definierten Fehlerpfad. Dadurch entstehen belastbare Diagnose- und Integrationsschritte.

   • Zeit- und Ressourcenengpässe
   • begrenzte Wiederholung
   • Quarantäne und Ursachenanalyse

Praxisübungen

• Sandbox-Test für Shell- oder Environmentfunktion erstellen
• QEMU-Boot bis zu einem definierten Prompt automatisieren
• Labgrid-Ziel mit Strom- und Konsolenressource modellieren
• Update- oder Recoveryfall auf realer Hardware ausführen
• CI-Report mit Artefakt- und Logzuordnung erzeugen

Methodik

Der erste Tag schafft Modell, Konfiguration und einen funktionsfähigen Grundpfad. Der zweite Tag vertieft Integration, Fehlerbehandlung und Praxisfälle. Konsolenprotokolle, Konfigurationsstände und Prüflisten werden fortlaufend dokumentiert.