I / Oエラーの原因となる特殊ファイル

不可欠なSQLite DBファイルの読み取りに失敗した場合（I / Oエラーが発生した場合）、ソフトウェアが期待どおりに反応するかどうかを自動的にテストしたいと思います。まさにそれは数日前にクライアントで起こりました。手動で修正しましたが、自動コードを作成して修正し、テストするために壊れたファイルにアクセスする必要があります。

Unixのすべてがファイルであるため、（たとえば/ devで）読み取ろうとすると常にI / Oエラーが発生する特殊なファイルがあるのではないかと考えました。

同様のファイル（imo）は次のとおりです。

• /dev/full 書き込もうとすると、常に「デバイスに空き容量がありません」と表示されます
• /dev/null そして /dev/zero

そのため、そのようなファイルが必要であると想定しました（ただし、まだ見つかりませんでした）。

誰かがそのようなファイルまたは私が望ましい結果を得るための他の方法を知っていますか（意図的に欠陥のあるパーティションイメージ、LD_PRELOADを使用したopen（）の周りのラッパー、...）？
ここに行く最良の方法は何ですか？

またはdmsetupを使用して障害をシミュレートするデバイスマッパーデバイスを作成できます。errorflakey

dmsetup create test --table '0 123 flakey 1 0 /dev/loop0'

123はデバイスの長さ（セクター単位）、/ dev / loop0はエラーをシミュレートする元のデバイスです。エラーの場合、常にエラーを返すため、後続の引数は必要ありません。

スタックオーバーフローとサーバーフォールトにはこれに対する優れた回答が既にありますが、いくつかのテクニックが欠落していました。作業を簡単にするために、ここにVM / Linuxブロックデバイス/ Linuxファイルシステム/ LinuxユーザースペースライブラリI / Oフォールト挿入メカニズムのリストを示します。

• 使用デバイスマッパーのエラー / フレーク状 / ディレイ / DM-ダスト からのエラー/汚職を返すための装置、または遅延/スプリットIO合成されたブロックデバイスへ（カーネルは、デバイスマッパーのサポート、適切な追加のデバイスマッパーモジュール（で構築されているためにカーネルが必要dm-dustは、カーネル5.2以上でのみ使用でき、デバイスマッパーユーザースペースビットを持っています）。
• mdの不完全なパーソナリティを使用して、合成されたブロックデバイスで定期的な障害挿入を実行します。構成方法（カーネルお​​よびmdadmユーザースペースビット）について--layoutは、mdadmのマニュアルページのオプションを参照してください。
• libfiuを使用して、POSIX API呼び出しでフォールト挿入を実行します （ユーザースペースはで使用できますLD_PRELOAD）。
• Linuxカーネルのフォールトインジェクターを使用して、基盤となるブロックデバイスにエラーを挿入します （カーネル、カーネルの構築にはが必要FAIL_MAKE_REQUEST=yです）。
• SystemTapを使用してフォールトインジェクションを実行します（カーネル、多くのものでカーネルを構築する必要があります）。
• CharybdeFSまたはPetardFS（FUSE経由のユーザースペース）を使用してファイルシステム障害を挿入します。
• フォールトインジェクション（カーネル）を実行するLinux scsi_debugドライバーを使用して、合成ブロックデバイスを作成します。
• QEMU内でシステムを実行し、QEMUを使用してblkdebugドライバー（VM）を使用してブロックデバイスエラーを挿入します。
• null_blkデバイスのオプションを使用して、フォールトを注入する合成ブロックデバイスを作成します（カーネル> = 4.14ですが、タイムアウト確率などのオプションは4.17まで届かず、カーネルを使用してビルドする必要がありますBLK_DEV_NULL_BLK_FAULT_INJECTION=y）。
• 介してホストに配信される合成ネットワークブロックデバイスを作成NBDkitするフィルタ等delayやerror介して、ブロックデバイスを接続した後、nbd-client（カーネル+ NBDユーザスペースビット、カーネル> = NBDサポート、nbdclient> = 3.18とnbdkitで構築4.18> = 1.8.1推奨-20分前後のNBDKitデモビデオを参照してください。

おまけの事実：SQLiteには、エラーをシミュレートするためのVFSドライバーがあるため、テスト範囲を広く確保できます。

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I / Oの障害挿入メカニズムが必要です。

Linuxでは、事前のセットアップを必要とせず、異常なエラー（EIOの「入出力エラー」ではなく、ESRCHの「No such process」）を生成するメソッドがあります。

cat /proc/1234/mem

ここで、1234は、テストするプロセスと同じユーザーとして実行されているプロセスのPIDですが、そのプロセス自体ではありません。するクレジットrubasovのために思考の/proc/$pid/mem。

プロセス自体のPIDを使用すると、EIOが取得されますが、プロセスのメモリにマップされていない領域から読み取っている場合のみです。最初のページはマップされないため、ファイルを順番に読み取っても問題ありませんが、ファイルの中央を直接シークするデータベースプロセスには適していません。

ルートとしてもう少しセットアップすると、デバイスマッパーを活用して、有効なセクターと不良セクターを含むファイルを作成できます。

別のアプローチは、小さなFUSEファイルシステムを実装することです。EIOは、ユーザー空間ファイルシステムドライバーが何か間違ったことをした場合のデフォルトのエラーコードであるため、簡単に達成できます。PerlバインディングとPythonバインディングの両方には、使用を開始するためのサンプルが付属しています。ほとんどの場合、既存のファイルをミラーリングし、慎重に選択した場所にEIOを挿入するファイルシステムをすばやく作成できます。既存のそのようなファイルシステムがあります：petardfs（記事）、それが箱から出してどれだけうまく機能するかわかりません。

さらに別の方法はLD_PRELOADラッパーです。既存のものはLibfiu（ユーザー空間への障害挿入）です。POSIX API呼び出しをオーバーロードするライブラリをプリロードすることで機能します。単純なディレクティブまたは任意のCコードを記述して、通常の動作をオーバーライドできます。

デバイスファイルを「I / Oエラーのあるファイル」として使用しても問題ない場合、解決策ははるかに簡単です。私の提案は、通常のファイルにそのようなエラーが含まれるような場合です。

> dd if=/dev/zero of=/path/to/ext2.img bs=10M count=10
> losetup /dev/loop0 /path/to/ext2.img
> blockdev --getsz /dev/loop0
204800
> echo "0 204800 linear /dev/loop0 0" | dmsetup create sane_dev
> mke2fs /dev/mapper/sane_dev # ext2 reicht
> mount -t ext2 /dev/mapper/sane_dev /some/where
> dd if=/dev/zero of=/some/where/unreadable_file bs=512 count=4
> hdparm --fibmap /some/where/unreadable_file
/mnt/tmp/unreadable_file:
 filesystem blocksize 1024, begins at LBA 0; assuming 512 byte sectors.
 byte_offset  begin_LBA    end_LBA    sectors
           0       2050       2053          4
> umount /dev/mapper/sane_dev
> dmsetup remove sane_dev
> start_sector=$((204800-2053-1))
> echo $'0 2053 linear /dev/loop0 0\n2053 1 error\n2054 '"${start_sector} linear /dev/loop0 2054" | 
>   dmsetup create error_dev
> mount -t ext2 /dev/mapper/error_dev /some/where
> cat /some/where/unreadable_file # 3rd sector of file is unreadable
cat: /some/where/unreadable_file: Input/output error

エラーなしでそのファイルから単一のセクターを読み取ることができなかったため、少し混乱していることを認めなければなりません（dd .. seek=...）。多分それは先読みの問題です。

この種の目的のために作成されたCharybdeFSを使用できます。

これは、PetardFSのようなパススルーヒューズファイルシステムですが、より多くの設定が可能です。

こちらのCharybdeFSクックブックをご覧ください：http ://www.scylladb.com/2016/05/02/fault-injection-filesystem-cookbook/

データベースをテストできるほど高度です。