在 Linux 中故意造成 I/O 错误？

Question 1

是的，使用设备映射器有一个非常合理的方法可以做到这一点。

设备映射器可以将块设备重新组合成您选择的新映射/顺序。LVM 可以做到这一点。它还支持其他目标（其中一些相当新颖），例如“flakey”用于模拟故障磁盘和“error”用于模拟磁盘故障区域。

人们可以构建一个故意设置 IO 黑洞的设备，当越过黑洞时，它会报告 IO 错误。

首先，创建一些虚拟卷作为目标并使其可作为块设备寻址。

dd if=/dev/zero of=/var/lib/virtualblock.img bs=512 count=1048576
losetup /dev/loop0 /var/lib/virtualblock.img

因此，首先创建一个 512M 文件，它是我们虚拟块设备的基础，我们将在其中打一个“洞”。不过现在还没有洞。如果你这样做，mkfs.ext4 /dev/loop0你将获得一个完全有效的文件系统。

因此，让我们使用 dmsetup，使用这个块设备——将创建一个有一些漏洞的新设备。下面是一个例子

dmsetup create errdev0
0 261144 linear /dev/loop0 0
261144 5 error
261149 787427 linear /dev/loop0 261139

这将创建一个名为“errdev0”的设备（通常在 /dev/mapper 中）。当您输入时，dmsetup create errdev0它将等待 stdin，并在输入 ^D 时完成。

在上面的例子中，我们在循环设备的扇区 261144 处创建了一个 5 扇区空洞（2.5kb）。然后我们继续正常地遍历循环设备。

该脚本将尝试为您生成一个表，该表将洞放置在大约 16Mb 的随机位置（尽管它非常随机）。

#!/bin/bash
start_sector=0
good_sector_size=0

for sector in {0..1048576}; do

    if [[ ${RANDOM} == 0 ]]; then
        echo "${start_sector} ${good_sector_size} linear /dev/loop0 ${start_sector}"
        echo "${sector} 1 error"
        start_sector=$((${sector}+1))
        good_sector_size=0
    else
        good_sector_size=$((${good_sector_size}+1))
    fi
done

echo "${start_sector} $((${good_sector_size}-1)) linear /dev/loop0 ${start_sector}"

该脚本假定您还创建了一个 512Mb 的设备，并且您的虚拟块设备已打开/dev/loop0。

您可以将此数据作为表格输出到文本文件，然后将其输入到dmsetup create errdev0。

创建设备后，您就可以像使用普通块设备一样开始使用它，首先对其进行格式化，然后在其上放置文件。在某个时候，您应该会遇到一些 IO 问题，即您遇到的扇区实际上是虚拟设备中的 IO 漏洞。

使用完毕后，dmsetup remove errdev0请移除设备。

如果您想让 IO 错误更可能发生，您可以更频繁地添加孔或更改您创建的孔的大小。请注意，在某些部分中放置错误很可能会从一开始就导致问题，IE 大小为 32mb，您无法写入 ext 通常会尝试执行的超级块，因此格式将无法工作。

为了增加乐趣——您实际上可以立即losetup用mkfs.ext4 /dev/loop0数据填充它。一旦您有一个运行良好的文件系统，只需卸载文件系统并使用 dmsetup 添加一些漏洞并重新安装它！

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