想定できないこと。想定できるようにすること。

「Linuxには新しいファイル・システムが必要」---第5回 The Linux Foundation Japan Symposiumから を読んで。

記事の２ページ目に２つのソフトウェアが紹介されている。美田 晃伸さんが開発されているlinuxカーネルのFault Injectionと、奥地　秀則さんが開発されているfailmallocライブラリである。概要を以下に引用。

　フィックスターズの美田晃伸氏（写真3）は，同氏が実装したエラー発生機構「Fault
Injection」を紹介した。同機構を利用すると，Linuxカーネルの任意の場所で指定した頻度でエラーを発生させることができる。通常は発生しづ
らいエラーを強制的に起こすことができ，エラー処理などが適正に行われるかどうかのテストに便利である。カーネル2.6.20で統合された。

　開発のきっかけは高機能ブートローダー「GNU GRUB」の開発者である奥地秀則氏が作成した「failmalloc」という。これは，動的メモリー確保に使われるmalloc関数をわざと失敗させる共有ライブラリである。単純なライブラリだが，さまざまなソフトウエアの欠陥をあぶり出すことに成功して話題となった。

さて、奥地さんの日記エントリから以下を引用。

私は立場上いろんな人のプログラムを見る必要がある。
しかし、とりわけ経験不足な人が書いたコードはエラーチェックが無茶苦茶である。
要するに、失敗することを考えていない。
これには非常にうんざりさせられるが、
そもそも何が原因なのか考えてみた。

失敗するのを見ることがないのがいけない。

これが私の辿り着いた結論である。
実のところ、

malloc

が本当にこけるところなんて、熟練者でさえ滅多に見たことがないんじゃなかろうか。
今日のようにメモリが潤沢になると、その傾向にますます拍車がかかることになる。

そこで、いっそのこと、わざと失敗させてみることにした。
何で今までこういうものがなかったのか、多少不思議ではあるが
（私が知らないだけ？）、
30分ぐらいのハックで出来上がった。
それよりウェブページを作成する方がよっぽど時間がかかってしまった。

プログラムを作る際、上記メモリ関連のエラーとか並列処理でのリソースの競合など、検証するときに頭を悩ませる場合がある。これらの問題の特徴は以下。

• 再現が難しい
  問題が環境に依存する場合、検証自体が困難な場合がある。検証そのものが困難なら、その分問題に注目できないことになる。
• レアケースである
  多くの場合、レアケースよりはコモンケースで発生する問題の方が注目される。
  そのレア度と影響を考えて、問題に対処しないことを選択する場合もある。
• 問題があること自体を想定していない
  「問題がある」こと自体知らなければ、問題はないのだから問題を解決することはできない。

failmallocのソースを見たところ、中心となるfailmalloc.cは200行ほどの簡潔なコードで、mallocの呼び出しをフックして確率
的に失敗するための処理を仕込んでいる。Fault
Injectionについては私がパッチの読み方が判らないため割愛するが、同じように簡潔なコードだろう。

元記事の引用に戻る。

　ところが元々のfailmallocのアイディアの秀逸性もありパッチは注目を集め，さまざまな要望やアイディアが寄せられることになった。美田氏はそ
れらのフィードバックを基に改良を進め，さらにそれを使って多数のカーネル・バグを発見して修正報告を行っていく。これがパッチの有用性の何よりのアピー
ルとなり，最初のパッチ投稿からわずか半年でカーネルに統合されることになった。

上記２つのプログラムは、他の開発者に以下の利点を与えたと思われる。

• 再現を簡単にする
• レアケースをコモンケースに変える
• 問題を見えるようにする

良いアイデアは時に驚くほど簡潔な場合がある。これらのコードはキラキラ輝いていることだろう。