导致I / O错误的特殊文件

如果要读取的基本SQLite DB文件失败（导致I / O错误），我想自动测试某个软件是否响应预期。确实是几天前在客户那里发生的。我们手动修复了它，但是现在我想创建自动代码来修复它，并且需要访问损坏的文件来进行测试。

由于Unix中的所有内容都是一个文件，因此我怀疑可能存在一个特殊文件，当尝试读取该文件时总是会导致I / O错误（例如，在/ dev中）。

一些类似的文件（imo）将是：

• /dev/full 如果您尝试写入，则始终显示“设备上没有剩余空间”
• /dev/null 和 /dev/zero

所以我认为只需要有一个这样的文件（但是还没有找到）。

有谁知道这样的文件或任何其他方法可以让我获得所需的结果（故意有问题的分区图像，使用LD_PRELOAD封装open（）的包装程序，等等）？
去这里最好的方法是什么？

您可以使用或目标来dmsetup创建设备映射器设备，以模拟故障。errorflakey

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

其中123是设备的长度（以扇区为单位），/ dev / loop0是要在其上模拟错误的原始设备。对于错误，您不需要后续参数，因为它总是返回错误。

关于堆栈溢出和服务器故障，已经有很多答案，但是缺少一些技术。为了使生活更轻松，这是VM / Linux块设备/ Linux文件系统/ Linux用户空间库I / O故障注入机制的列表：

• 使用Device Mapper的error / flakey / delay / dm-dust 设备将错误/损坏或从IO延迟/分割的IO返回到综合块设备（内核，要求内核已通过设备映射器支持，适当的附加设备映射器模块构建（ dm-dust仅在> = 5.2的内核上可用，并且具有设备映射器用户空间位）。
• 使用md的故障个性在合成块设备上执行定期故障注入。有关如何配置它的信息，请参见--layoutmdadm手册页的选项（内核和mdadm用户空间位）。
• 使用libfiu对POSIX API调用执行错误注入 （用户空间，可以与结合使用LD_PRELOAD）。
• 使用Linux内核的故障注入器将错误注入到底层块设备 （内核，要求内核已使用构建FAIL_MAKE_REQUEST=y）。
• 使用SystemTap进行故障注入（内核，需要构建包含很多东西的内核）。
• 使用CharybdeFS或PetardFS（通过FUSE在用户空间中）注入文件系统故障。
• 使用执行故障注入（内核）的Linux scsi_debug驱动程序创建综合块设备。
• 在QEMU中运行系统，并使用QEMU通过blkdebug驱动程序（VM）注入块设备错误。
• 通过null_blk设备的选项创建一个合成的块设备以注入故障（内核> = 4.14，但是超时概率之类的选项直到4.17才出现，并且需要使用来构建内核BLK_DEV_NULL_BLK_FAULT_INJECTION=y）。
• 创建一个通过NBDkit过滤器（例如delay或）提供给主机的综合网络块设备，error然后通过nbd-client（使用NBD支持构建的内核+ NBD用户空间位，内核> = 4.18，nbdclient> = 3.18和nbdkit>）将块设备连接到主机推荐= 1.8.1-请在20分钟左右查看NBDKit演示视频）。

奖励事实：SQLite具有用于模拟错误的VFS驱动程序，因此可以获得良好的测试覆盖率。

有关：

• 如何在测试过程中模拟故障磁盘？
• 模拟有读取错误的故障块设备？
• 产生读取错误
• 故意在Linux中引起I / O错误？

您需要I / O 的故障注入机制。

在Linux上，以下方法不需要任何预先设置即可生成异常错误（不是EIO“输入/输出错误”，而是ESRCH“无此类过程”）：

cat /proc/1234/mem

其中1234是与您要测试的进程以同一用户身份运行的进程的PID，但不是该进程本身。学分rubasov的思考的/proc/$pid/mem。

如果您使用流程本身的PID，则将获得EIO，但前提是您正在从未在流程内存中映射的区域读取数据。第一页从不映射，因此可以按顺序读取文件，但是不适合直接查找文件中间的数据库进程。

通过以root用户身份进行更多设置，您可以利用设备映射器来创建具有有效扇区和坏扇区的文件。

另一种方法是实现小型FUSE文件系统。当您的用户空间文件系统驱动程序发生错误时，EIO是默认的错误代码，因此很容易实现。无论是Perl的和Python的绑定来举例上手，您可以快速编写大多镜子现有的文件，但一个内喷射在EIO精心挑选的地方文件系统。现有一个这样的文件系统：petardfs（文章），我不知道它的开箱即用。

另一种方法是LD_PRELOAD包装器。现有的是Libfiu（用户空间中的故障注入）。它通过预加载使POSIX API调用过载的库来工作。您可以编写简单的指令或任意C代码以覆盖常规行为。

如果可以将设备文件用作“有I / O错误的文件”，则解决方案要容易得多。我的建议是针对常规文件应具有此类错误的情况。

> 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

我必须承认我有些困惑，因为我没有设法从文件中读取单个扇区而没有错误（带有dd .. seek=...）。也许这是一个预读问题。

您可以使用恰好用于这种目的的CharybdeFS。

它是像PetardFS这样的直通保险丝文件系统，但更具可配置性。

请参阅此处的CharybdeFS食谱：http：//www.scylladb.com/2016/05/02/fault-injection-filesystem-cookbook/

它足够先进，可以测试数据库。