[发明专利]基于链接库注入和内存映射方式的内存故障模拟方法

说明书

本发明基于链接库注入和内存映射方式的内存故障模拟方法，包括：故障模拟器在目标服务器上启动，并初始化命令接口，用户输入故障模拟命令，故障模拟器接收到故障模拟命令后，将该命令传递给Command Dispatcher，Command Dispatcher解析该故障模拟命令，根据命令映射表找到对应的命令处理器；命令处理器根据相应的故障模拟命令完成相应的故障注入。本发明基于链接库注入和内存映射方式的内存故障模拟方法，能够在不破坏内存硬件的前提下模拟内存故障，用于验证软件对内存故障的容灾性。具有无侵入透明性，原硬件无需破坏且原代码无需修改。

技术领域

本发明涉及内存故障技术领域，尤其涉及基于链接库注入和内存映射方式的内存故障模拟方法。

背景技术

随着科技的发展，计算机已经进入到千家万户。计算机的硬件系统是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成。计算机中的存储器分为内存和外存。内存用来存放当前正在使用的，或随时要用的程序和数据。一旦内存出现错误或故障，会引起程序不能正常工作或宕机。因此，对于内存可能出现的故障进行研究具有重要的意义。

内存故障是计算机系统中最常见的故障之一，在可用性要求极高的关键系统中，需要测评其对内存故障的容错能力。故障注入式评测容错机制最有效的办法。故障注入是指针对特定的故障模型，有意识的在目标系统中催出故障，加速其错误和失效的发生，通过分析系统对所注故障的回应信息，可以验证其容错和故障安全等信息。

发明内容

本发明提供一种通过链接库注入和内存映射的内存故障模拟器，在不破坏内存硬件的前提下模拟内存故障，用于验证软件对内存故障的容灾性。

本发明基于链接库注入和内存映射方式的内存故障模拟方法，包括：

1.基于链接库注入和内存映射方式的内存故障模拟方法，其特征在于，包括：

A.故障模拟器在目标服务器上启动，并初始化命令接口，等待用户输入故障模拟命令；

B.用户输入故障模拟命令，包括内存分配失败命令和内存不足命令；

C.故障模拟器接收故障模拟命令后，将故障模拟命令传递给CommandDispatcher，Command Dispatcher解析故障模拟命令，根据命令映射表找到对应的命令处理器；

D.命令处理器根据相应的故障模拟命令完成相应的故障注入。

本发明在不破坏内存硬件的前提下模拟内存故障，用于验证软件对内存故障的容灾性，具有无侵入透明性，原硬件无需破坏，原有代码无需修改。

进一步的，步骤D包括：故障模拟命令包括内存分配失败命令和内存不足命令；

其中内存分配失败命令的执行步骤为：

命令处理器接收到分配失败命令后，故障模拟器向操作系统设置LD_PRELOAD环境变量，将带有内存分配失败功能的newmalloc.so提前加载，覆盖glibc.so中的malloc和brk函数，当软件通过malloc、brk函数申请内存时，即出现内存分配失败；

内存不足命令的执行步骤为：

命令处理器接收到内存不足命令后，故障模拟器首先执行mkdir-p/mnt/tmpfsmount tmpfs/mnt/tmpfs-t tmpfs，将文件映射到内存中；然后循环执行dd if＝/dev/zeroof＝/mnt/tmpfs bs＝1M后向内存映射文件中写入1M的数据，此时系统内存不断减小，即出现内存不足。

所述步骤D内存分配失败的命令原理是：软件进程运行在操作系统提供的runtime上，runtime提供了malloc、brk函数给软件使用，用于向操作系统申请内存，并且任何内存分配函数都最终使用brk实现。malloc、brk函数位于glibc.so中。