luatos-hw-test

name	luatos-hw-test
description	LuatOS 在真机模组上跑测试的完整工作流——build .soc → flash → 抓启动日志 → 关键字判定 PASS/FAIL。覆盖 luatos-cli 全模组族(Air1601/1602/CCM4211、Air8000/EC7xx/Air780E、Air8101/BK7258、Air6208/XT804/Air101/103、Air8101-SF32)。用于"在 air1601 上跑 pgfs"、"刷机调试"、"真机回归测试"、"flash air8000"等场景。

luatos-hw-test — LuatOS 真机测试工作流

本 skill 把"在 LuatOS 真机模组上跑一个 testcase"这件事的所有步骤、契约、坑、故障树串起来,让人一页读完就能跑。

何时调用

触发短语:"在 airXXXX 上跑 ..."、"刷机"、"flash test"、"真机测试"、"真机回归"、"上 air1601 验证 pgfs"、"luatos-cli flash" 等。如果用户只想在 PC 模拟器上跑测试,见 bsp/pc/AGENTS.md 和 components/utest/AGENTS.md——本 skill 不覆盖 PC。

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1. 前置工具

工具	默认安装位置	用途
luatos-cli.exe	D:\github\luatos-cli\target\release\luatos-cli.exe	烧机、抓日志、自动判定
xmake	C:\Program Files\xmake\xmake.exe(已加 PATH)	编 .soc
arm-gnu-toolchain	SDK 自己拉取 / sdk/sdk.lua set_sdkdir	交叉编译器
luatos-ext-components	D:\github\luatos-ext-components	扩展组件源码

luatos-cli 没编过的话:cd D:\github\luatos-cli && cargo build --release -p luatos-cli(需 Rust 1.78+,workspace edition 2021)。

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2. 模组矩阵(luatos-cli 支持的全部)

模组族	chip_type 标识	SDK 仓库	默认 baud	port 自动检测	log 模式	flash test
Air1601 / Air1602	ccm4211	luatos-sdk-ccm42xx-gcc	6 000 000	❌ 必须 --port COMx	binary (含 --probe)	✅ 自动 overlay --script
Air8000 / Air780E*	ec7xx (EC718 系)	(用户提供)	921 600	✅ --port auto	binary (含 --probe)	✅
Air8101	bk72xx (BK7258)	(用户提供)	由 SOC info.json 协商	❌	text	✅
Air6208 / Air101 / Air103	xt804	(用户提供)	XMODEM-1K	❌	binary	✅
Air8101-SF32	sf32lb58	(用户提供)	(依 sftool-lib)	❌	text	❌ 未实现

*:Air780EPM/EHM/EHV/EHG/Air780E 都归 ec7xx。

遇到表里没的模组:luatos-cli guide model --model <name> 查别名;luatos-cli guide models 列全部。docs/models/*.md(在 luatos-cli 仓库)是每个模组族的协议级细节文档。

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3. 编译 .soc

不要在 LuatOS 这边复制 xmake 命令。每个模组的 SDK 仓库 readme 是构建的权威——比如 air1601 见 D:\github\luatos-sdk-ccm42xx-gcc\readme.md 的 "LuatOS 编译" 一节。

LuatOS 这边只需关心三件事:

1. LUATOS_REPO_DIR 必须指向你当前在用的 LuatOS 检出/worktree,而不是默认的 D:\github\LuatOS(否则你的 worktree 改动不进 .soc)。同理 LUAT_EXT_REPO_DIR 指 luatos-ext-components。
2. 每次编完都校验源文件真进了 .soc(避免 SDK 抓了旧路径):

   grep -oE "<相关组件>[a-z_]+\.c\.o" \
     "<SDK>/csdk/project/luatos/build/.deps/luatos/cross/arm/debug/luatos.elf.d" | sort -u
   

   例如 air1601 + pgfs 应看到:

   pgfs_alloc_gc.c.o
   pgfs_cache_lock.c.o
   pgfs_checkpoint.c.o
   pgfs_core.c.o
   pgfs_ecc.c.o
   pgfs_ftl_integration.c.o
   pgfs_nand_ftl.c.o
   pgfs_vfs_adapter.c.o
   

3. PC 编译能过 ≠ 真机能过。MSVC 对 implicit function declaration 是 warning,arm-gnu 是 error。每次新增/修改函数时同步加 header 声明,别只靠 PC 编译验证。(本仓库 2026-06-03 就发生过 pgfs_file_remove 漏声明、PC 编译过、Air1601 编译挂的事故。)

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4. 三大核心命令(以 Air1601 为模板)

设环境变量更紧凑:

CLI='D:\github\luatos-cli\target\release\luatos-cli.exe'
SOC='D:\github\luatos-sdk-ccm42xx-gcc\csdk\project\luatos\out\LuatOS-SoC_V1021_Air1601.soc'

4.1 flash run — 一次性刷 .soc + 抓启动日志

"$CLI" flash run --soc "$SOC" --port COM10 --baud 6000000 --tail-log-secs 30

适合:"我想看新固件起来啥样"。--tail-log-secs 0 不抓日志直接退出。

4.2 flash script — 只覆盖脚本分区(不刷 core)

"$CLI" flash script --soc "$SOC" --port COM10 --baud 6000000 --script <script_dir>

适合:核心固件没动、只改了 Lua 脚本的快速迭代。比 flash run 快 4~5 倍(只传 ~40 KB 而不是 4 MB)。

4.3 flash test — 自动化(CI 入口)

"$CLI" flash test --soc "$SOC" --port COM10 --baud 6000000 \
  --script <common_scripts> --script <case_scripts> \
  --timeout 90 \
  --keyword '### OVERALL_PASS ###' \
  --fail-keyword '### OVERALL_FAIL ###' \
  --fail-keyword 'panic' --fail-keyword 'hardfault'

退出码:PASS=0,FAIL=1。--format json 出 JSONL(进度事件 + 末尾 pretty 块,见 §6 解析方法)。

Air1601/1602/CCM4211 专属:flash test 收到 --script 时会先全量刷 .soc,再二次连接覆盖脚本分区,这是 luatos-cli 自动做的,不要手动两步。

4.4 log view-binary / log view — 手动看日志

"$CLI" log view-binary --port COM10 --baud 6000000 --probe         # CCM4211/EC718 binary 日志
"$CLI" log view --port COM10 --baud 921600                          # 文本日志
"$CLI" log view-binary --port auto --probe --save D:\logs\          # EC718 自动找 log port + 滚动归档

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5. ⚠️ flash test 关键字契约(必读,踩过的坑)

luatos-cli flash test 用关键字判定结果。语义很容易用错:

标志	语义
--keyword <k>	每一个 k 都必须出现才算 PASS;不传则默认只检 LuatOS@;传了就不再混入默认值
--fail-keyword <k>	任一 k 出现立刻 FAIL(快速失败)
--timeout <sec>	超时即 FAIL,无默认含义

5.1 testrunner 写的 case 的正确用法(强烈推荐)

--keyword '### OVERALL_PASS ###' \
--fail-keyword '### OVERALL_FAIL ###' \
--fail-keyword 'panic' --fail-keyword 'hardfault'

• PASS token 是必须出现的(由 testrunner.runBatch 在测试全过时通过 log.info 发出)
• FAIL token 是出现即失败的(testrunner 在任一 case 出错时发出)

5.2 ❌ 常见错误用法

# 错!这要求 PASS 和 FAIL 都出现,而测试只会发一个,永远判 FAIL
--keyword '### OVERALL_PASS ###' --keyword '### OVERALL_FAIL ###'

本仓库 testcase/air1601_pgfs_regression/air1601_pgfs_regression_basic/README.md 在 2026-06-03 之前就是这么写的,人为造成 false-FAIL。

5.3 ❌ 子串污染

• --fail-keyword 'panic' 会匹配 no_panic_seen、panic_recovery_test 等无害字符串
• --fail-keyword 'assert' 会被 lua 的 assert(...) 调用日志触发
• 写新真机测试时不要用 panic / assert / hardfault / fault / error / fatal 这些保留词命名测试函数

5.4 真机超时建议

• 单元小用例:--timeout 15(默认)
• 回归套件(含 mount + 多次 IO + reset):--timeout 60~120
• 涉及大文件 unzip / NES 仿真负载:更长,先用 flash run --tail-log-secs 180 摸底再定

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6. 解析 --format json 输出

--format json 给的是混合流:前半 JSONL 进度事件,末尾一个 pretty-printed 结果块。Python 解析方法:

import json, io
with io.open('result.json', encoding='utf-8') as f:
    text = f.read()
# 末尾 pretty 块以 '{\n' 开头
tail = text[text.rfind('{\n'):]
obj = json.loads(tail)
data = obj.get('data', obj)
print(data['result'], data['matched_fail_keywords'], data['missing_keywords'])
for l in data.get('boot_log', []):
    if 'testrunner' in l or 'OVERALL_' in l:
        print(l)

注意 Windows 上要 encoding='utf-8',boot_log 里有中文。

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7. 写一个新真机 testcase

目录结构(参考 testcase/air1601_pgfs_regression/air1601_pgfs_regression_basic/):

testcase/<feature>/<feature>_basic/
├── README.md                     # 该套件如何编译/刷/跑(指向本 skill)
└── scripts/
    ├── metas.json                # 人读的元数据,framework 不解析
    ├── main.lua                  # testrunner 接线 + wdt 喂狗
    └── <feature>_test.lua        # test_* 函数 + assert

7.1 metas.json(只是文档,没人解析)

{
  "name": "<feature>_basic",
  "summary": "...",
  "platform": ["air1601"],
  "timeout": 60
}

7.2 main.lua ⚠️ 必带 WDT 喂狗

测试套件超过几十秒的话,必须喂狗,否则真机会被 watchdog 重启,日志中断在中间:

PROJECT = "<feature>_basic"
VERSION = "1.0.0"

if wdt and wdt.init then
    wdt.init(9000)
    sys.taskInit(function()
        while true do
            sys.wait(1000)
            if wdt.feed then wdt.feed() end
        end
    end)
end

local testrunner = require("testrunner")
local tests = require("<feature>_test")
sys.taskInit(function()
    testrunner.runBatch("<feature>_basic", {
        { testTable = tests, testcase = "..." }
    })
end)
sys.run()

7.3 <feature>_test.lua — 用 production API,不用 utest

真机测试不通过 <lib>.utest(case) 入口(LUAT_USE_UTEST 只 PC 开,芯片侧不开)。改成调产品 API,配合运行时控制 API 做故障注入:

local M = {}

function M.test_basic_io()
    -- 用 lf.* / io.* / fs.* / sensor.* / spi.* 这类产品 API
    local flash = lf.init(spi.deviceSetup(2, 4, 0, 0, 8, 2000000, spi.MSB, 1, 0))
    assert(flash, "lf.init failed")
    assert(lf.mount(flash, "/mnt", 0, 0, "pgfs"), "mount failed")
    local f = io.open("/mnt/x", "wb"); f:write("hello"); f:close()
    local f2 = io.open("/mnt/x", "rb"); assert(f2:read("*a") == "hello"); f2:close()
    return true
end

return M

7.4 ⚠️ testrunner 的"虚绿"陷阱

testcase/common/scripts/testsuite.lua 把 test_* 函数包在 pcall 里——函数返回 false 不会被判 FAIL,只有抛 lua 错误(error() / assert(false))才算 FAIL。所以测试一定要这样写:

function M.test_x()
    local ok = some_op()
    assert(ok, "some_op failed: " .. tostring(ok))   -- ✅ assert 才会传播失败
    return true
end

function M.test_y()
    local ok = some_op()
    if not ok then
        log.error("test", "some_op failed")
        return false                                  -- ❌ testrunner 会当成 PASS!
    end
    return true
end

本仓库 air1601_pgfs_test.lua 至 2026-06-03 仍是 ❌ 模式,导致 3 个真实失败(reset_runtime/powercut_stage/reopen_recover)被吞,exit code = 0 却有 bug——见 §10 known issues。

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8. PC vs 真机的边界

维度	PC 模拟器	真机
入口	build/out/luatos-lua.exe <common> <case>	luatos-cli flash test
C-utest (<lib>.utest(case))	✅ 主战场,有 OpenCppCoverage	❌ 不开 LUAT_USE_UTEST
故障注入	模拟 flash 注入 + powercut stage 枚举	lf.pgfsctl(...) 等运行时控制 API
大规模 GC/FTL/契约	✅ 跑这里	⚠️ 真机回归只挑无 PC 等价物的(NAND 信号完整性、真 SPI 时序、wdt 行为)

凡能在 PC 上写的契约/边界/单元测试,优先在 PC 上写——快、可重复、有覆盖率。真机回归只验证 PC 无法模拟的部分。

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9. 故障树(按症状索引)

9.1 编译失败

• LUATOS_REPO_DIR / LUAT_EXT_REPO_DIR 没设或指向旧路径 → 改对 env 重编
• arm-gcc 报 implicit declaration of function 'foo' → header 漏声明;在对应 <comp>_internal.h 加 forward decl,PC 能过不代表 arm 能过
• cannot match add_files warning → 引用的某个组件源目录被删了,看 SDK 仓库的 xmake.lua 是否需要更新(LuatOS 侧通常不用管)

9.2 刷机阶段

• Handshaking with ISP bootrom 卡住 → 设备没进 ISP;手动按复位、或检查 USB 线/驱动
• 串口被占 → 关 LLCOM / SSCOM / PuTTY / Cutecom / VSCode Serial Monitor
• Air1601 USB 不识别 → CCM4211 自带 USB-ISP+USB-ACM,VID 应是合宙的;换 USB 口或 USB 线
• auto_enter_boot_mode failed(EC718) → VID 0x19D1 没出现,换 USB 口、查驱动

9.3 启动后没终态(超时 FAIL)

• 多半是测试卡在某一步——抓完整日志看最后一条 I/- 是什么:

  "$CLI" flash run --soc "$SOC" --port COM10 --baud 6000000 --tail-log-secs 120
  

• 没 WDT 喂狗导致重启循环 → §7.2
• testrunner 卡在 initNetwork() 等 IP_READY(无网模组也会跑) → 容忍超时,或在 main.lua 里跳过 init_network

9.4 testrunner 报 PASS 但实际有问题

• ⚠️ §7.4 的"虚绿"陷阱——函数返回 false 不算 FAIL。逐行看 air1601.pgfs / user.* 日志,grep E/ 错误行
• 如果改不了测试代码,至少看 E/pgfs / E/user.* / W/pgfs 的出现频率

9.5 SPI flash 相关(Air1601 pgfs)

• lf.init failed → 接线/CS/供电组合不对。Air1601 验证过的是 spi2 + cs4 + pwr50
• pgfs mount failed → 残留 SB/CP 没擦干净,在测试里加 lf.erase(flash, 0, 0x4000)
• Read failed at addr=N / pgfs replay skip bad block read failure → SPI 信号完整性,降 SPI clock(改测试脚本顶部 SPI_SPEED = 1000000)
• pgfs replay skip unknown region at addr=... magic=474e5089 → flash 残留旧数据(PNG/NES 等),replay 在跳过,这是正常的、不是 bug
• E/pgfs FTL re-init failed on runtime reset → 已知 issue,见 §10

9.6 EC718 / Air8000

• flash 后串口找不到 → find_ec718_log_port 15s 超时,VID 0x19D1 应在重枚后消失;若不消失换 USB 口
• baud 2000000 在 Windows USB CDC 上常被拒,EC718 已强制降到 921 600

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10. Known issues(真机)

本节登记已知但本 skill 范围外的真实问题。修复后请删除对应条目。

10.1 air1601 pgfs reset_runtime 仍失败 — ✅ FIXED (2026-06-03)

• 现象:lf.pgfsctl("reset_runtime") 返回 false,日志 E/pgfs FTL re-init failed on runtime reset
• 根因:pgfs_control_reset_runtime 在 pgfs_vfs_adapter.c 无条件调 pgfs_ftl_on_mount,而该函数在 flash_opts==NULL(无 mount 或 umount 后)时返回 -1
• 修复:pgfs_vfs_adapter.c:553-562 加 if (s_pgfs_ctx.flash_opts != NULL) guard,Path A(无 mount)走 no-op success,Path B(mount 后 reset)正常调 re-init
• 真机验证(COM10/air1601/W25N01KVZEIR,2 MHz SPI):test_pgfsctl_reset 与 test_reopen_recover 均报 reset_runtime -> true,无 E/pgfs FTL re-init 日志
• PC utest:pgfs_basic 30+ 子用例全过

10.2 powercut_stage("before_cp") 字符串不认 — ✅ FIXED (2026-06-03)

• 现象:lf.pgfsctl("powercut_stage", "before_cp") 返回 false
• 根因:pgfs_vfs_adapter.c:418-451 字符串表只认 before_checkpoint(长形)
• 修复:pgfs_vfs_adapter.c:426-430 加 || "before_cp" alias,都映射到 PGFS_INJECT_POWERCUT_BEFORE_CP
• 真机验证:test_pgfsctl_powercut 报 powercut_stage before_cp -> true
• PC utest:在 pgfs_test_batch_api_boundaries 加 alias 覆盖行,全过

10.3 air1601 pgfs test_reopen_recover 文件丢失 — ✅ FIXED in code path (2026-06-03)

• 现象:写入 31B + reset_runtime + 重 mount,读时 open(rb) failed,文件不存在
• 根因:luat_vfs_pgfs_mount 在 pgfs_vfs_adapter.c:171-176 走 Phase 4b "O(1) skip" 路径(CP/FTL log_tail 一致时跳 replay),但 file table 是纯内存的,跳过 replay 后 remount 的 file table 永远是空的
• 修复:pgfs_vfs_adapter.c:158-200 把 mount 路径的 O(1) skip 改为 bounded replay:
  1. 早调 pgfs_ftl_on_mount 拿 FTL 的 write_head / log_tail
  2. 用 CP 的 log_tail_* 把 data_log_write_addr 限定到 durable 区域(同 fbeda6236 在 reset 路径的逻辑,统一 mount/reset 两条路径语义)
  3. 总是调 pgfs_replay_data_log — 性能保留(限定扫描范围到 [base, log_tail]),正确性恢复(file table 总是从数据日志重建)
• 真机验证:remount 日志 I/pgfs mount: replay bound by CP log_tail=1/2048 (write_addr=788480) 出现,replay 实际跑
• 附带:同步把 air1601 测试脚本里 5 处 return false 改为 assert(...)/error()(打破 §7.4 的 虚绿 陷阱),让 testrunner 真实反映底层状态
• 剩余 1 个真机未通过原因(非本修复范围):W25N01KVZEIR 在 2 MHz/1 MHz SPI 下有 replay skip bad block read failure at addr=786432 信号完整性问题(AGENTS.md:230 登记),导致 data record 被静默 skip。后续:加 SPI 读 retry 或降到 500 KHz。

10.4 air1601 W25N01KVZEIR SPI 信号完整性 (NEW, 2026-06-03)

• 现象:2 MHz SPI 偶有 replay skip bad block read failure at addr=N(E/little_flash Error: Read failed);1 MHz 时问题移到不同地址
• 影响:长 data log 写入后,remount replay 可能因 SPI bit-flip 跳过 record,导致 test_reopen_recover fail
• 修复线索:在 pgfs_lf_read 加 retry 逻辑(目前 1 次读失败就放弃);或测试时把 SPI clock 降到 500 KHz
• 跟踪:见 components/pgfs/AGENTS.md §"真机已知限制"

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11. 引用与对应的真实文档

• luatos-cli:D:\github\luatos-cli\README.md、docs/models/*.md(各模组族协议级细节)、crates/luatos-cli/src/cmd_flash.rs:516 cmd_flash_test 实现
• Air1601 SDK 编译:D:\github\luatos-sdk-ccm42xx-gcc\readme.md "LuatOS 编译"
• LuatOS 内部约定:
  • testcase/AGENTS.md — testrunner / test_* 模式 / metas.json
  • components/pgfs/AGENTS.md — pgfs 内部设计、PC 验证矩阵、lf.pgfsctl 控制 API
  • components/utest/AGENTS.md — C-utest 只 PC 跑的声明
  • bsp/pc/AGENTS.md — PC 模拟器 build + 跑 utest
  • bsp/air1601/README.md — air1601 LuatOS 侧 worktree 用法 + .elf.d 校验