C 程式設計/POSIX 參考/sys/stat.h/stat

stat() 是一個 Unix 系統呼叫，它返回有關檔案 inode 的有用資料。stat() 的語義在不同的作業系統之間有所不同。例如，Unix 命令 ls 使用它來檢索有關（除許多其他資訊外）的資訊

mtime: 時間最後修改（ls -l），
ctime: 最後狀態更改時間（ls -lc）和
atime: 最後訪問時間（ls -lu）。

stat() 函式和 stat 結構

在所有符合 POSIX 標準的類 Unix 作業系統上都可以找到的 POSIX 庫標頭檔案 sys/stat.h 聲明瞭 stat()、fstat() 和 lstat() 例程

 int stat(const char *filename, struct stat *buf);
 int lstat(const char *filename, struct stat *buf);
 int fstat(int filedesc, struct stat *buf);

並定義了 struct stat 結構，其中至少包含以下成員

     dev_t       st_dev;     /* ID of device containing file */
     ino_t       st_ino;     /* inode number */
     mode_t      st_mode;    /* protection */
     nlink_t     st_nlink;   /* number of hard links */
     uid_t       st_uid;     /* user ID of owner */
     gid_t       st_gid;     /* group ID of owner */
     dev_t       st_rdev;    /* device ID (if special file) */
     off_t       st_size;    /* total size, in bytes */
     time_t      st_atime;   /* time of last access */
     time_t      st_mtime;   /* time of last modification */
     time_t      st_ctime;   /* time of last status change */
     blksize_t   st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */
     blkcnt_t    st_blocks;  /* number of blocks allocated */

atime 的批評

寫入檔案會更改其 mtime 和 ctime，而讀取檔案會更改其 atime。因此，在符合 POSIX 標準的系統上，讀取檔案會導致寫入，這一點受到了批評。這種行為通常可以透過在 /etc/fstab 中新增一個掛載選項來停用。

但是，關閉 atime 更新會破壞 POSIX 相容性，並且一些應用程式（尤其是 mutt 郵件閱讀器（在某些配置中）和一些檔案使用監視工具，尤其是 tmpwatch）也會因此而無法正常工作。在最壞的情況下，不更新 atime 會導致某些備份程式無法備份檔案。

Linux 核心開發人員 Ingo Molnár 將 atime 稱為“可能是歷史上最愚蠢的 Unix 設計理念”，^[1]^[2] 並補充道：“想一想：‘對於從磁碟讀取的每個檔案，讓我們執行...寫入磁碟！並且，對於已經快取並從快取中讀取的每個檔案...執行寫入磁碟！’”他還強調了這種效能影響

Atime 更新是 Linux 今天面臨的最大的 IO 效能缺陷。擺脫 atime 更新將比過去 10 年所有頁面快取加速的總和，_加在一起_，為我們帶來更多日常的 Linux 效能。

解決方案

當前版本的 Linux、Mac OS X、Solaris、FreeBSD、NetBSD 和 OpenBSD 支援 noatime 掛載選項，該選項會導致 atime 欄位永遠不會被更新。這會破壞與 POSIX 的相容性。

當前版本的 Linux 支援四個掛載選項，可以在 fstab 中指定

strictatime（以前是 atime，以前是預設值；從 2.6.30 開始是 strictatime）– 始終更新 atime。
relatime –（相對 atime），在 2.6.20 中引入，從 2.6.30 開始是預設值
nodiratime – 永遠不要更新目錄的 atime
noatime – 永遠不要更新 atime；包括 nodiratime；最高效能，最低相容性

strictatime 符合 POSIX 標準；Alan Cox 將其他選擇描述為

關閉 atime，它與標準不相容，切換到 relatime，它與標準不相容，但不會破壞任何東西（這很好）

使用 noatime 選項掛載的檔案系統不會在讀取時更新 atime，而 relatime 選項僅在先前 atime 早於 mtime 或 ctime 或者先前 atime 超過 24 小時之前時才會更新 atime。許多使用者使用 noatime 沒有任何問題，只要他們不使用依賴 atime 的應用程式，並且這比 relatime 提供了一些好處（讀取時永遠不會寫入 atime）。

從 2.6.30（2009 年 6 月 9 日）開始，Linux 預設使用 relatime,^[3] 這樣它就不會在所有檔案讀取時更新 atime。這種行為為大多數用途提供了足夠的效能，並且不應破壞任何重要的應用程式。在做出決定之前，對檔案系統性能進行了擴充套件討論。^[4] 事實上，relatime 預設是 Linux 在 2.6.29 版本釋出後應用的首個補丁。在最初的補丁中，relatime 僅在 atime < mtime 或 atime < ctime 時更新 atime；後來進行了修改，以更新 24 小時或更長時間之前的時間，以便 tmpwatch 和 Debian 的流行度計數器（popcon）能夠正常執行。

在參考文獻中可以找到進一步的討論。^[5]^[6]

ctime

請注意，ctime 與檔案建立時間無關。它在每次檔案內容更改時（與 mtime 同時）更新，以及在元資料更改時更新，例如檔案許可權、檔案所有權以及硬連結的建立和刪除。在某些實現中，ctime 會因檔案重新命名而受到影響（原始 Unix 和現代 Linux 都傾向於這樣做）。

與 atime 和 mtime 不同，ctime 無法透過 utime() 設定（如 touch 所使用的）；唯一能將其設定為任意值的方法是更改系統時鐘。

mtime 等的粒度

time_t 提供精確到 1 秒的時間。

某些檔案系統提供更高的粒度。在 Linux 核心 2.5.48 及以上版本中，stat 結構支援三個檔案時間戳欄位的納秒級解析度。這些以 stat 結構中的附加欄位形式公開。

FAT 檔案系統提供的 timestamps 粒度為 2 秒。^[7]

參考資料

↑ Kernel Trap: Linux: Replacing atime With relatime，由 Jeremy 於 2007 年 8 月 7 日撰寫
↑ Once upon atime，LWN，由 Jonathan Corbet 於 2007 年 8 月 8 日撰寫
↑ Linux 2 6 30，Linux 核心新手
↑ That massive filesystem thread，LWN，由 Jonathan Corbet 於 2009 年 3 月 31 日撰寫
↑ Installing Linux on USB – Part 4: noatime and relatime mount options
↑ Relatime Recap，Valerie Aurora
↑ How accurate is ruby mtime and friends at StackOverflow.com

外部連結

[1] Kernel Trap: Linux: Replacing atime With relatime，由 Jeremy 於 2007 年 8 月 7 日撰寫

[2] Once upon atime，LWN，由 Jonathan Corbet 於 2007 年 8 月 8 日撰寫

[3] Linux 2 6 30，Linux 核心新手

[4] That massive filesystem thread，LWN，由 Jonathan Corbet 於 2009 年 3 月 31 日撰寫

[5] Installing Linux on USB – Part 4: noatime and relatime mount options

[6] Relatime Recap，Valerie Aurora

[7] How accurate is ruby mtime and friends at StackOverflow.com

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