Как найти причину отказа mkdir из PHP?

Вы можете использовать исключения:

Установите php-oop такой код:

function exception_error_handler($errno, $errstr, $errfile, $errline ) {
    throw new ErrorException($errstr, 0, $errno, $errfile, $errline);
}
set_error_handler("exception_error_handler");

А потом просто php-namespaces сделайте:

try {
   mkdir('/somedir');
} catch(ErrorException $ex) {
   echo "Error: " . $ex->getMessage();
}

Это должно делать php5 то, что вы хотите.

Если вы php5 хотите сохранить обработчик php-fpm ошибок php, то после этого php5 попробуйте блок catch, просто php5 позвоните:

restore_error_handler()