fstat 是否需要在 Linux/ext4 上訪問磁碟？

Linux Kernel 5.3

考慮fstat定義為的系統呼叫int fstat(int fd, struct stat *statbuf);。ext4 上的系統呼叫****是否需要磁碟訪問？fstat

我做了一些與之相關的研究並找到了一些資訊。系統呼叫的核心入口點是函式vfs_statx_fd。以下是它的實現方式：

int vfs_statx_fd(unsigned int fd, struct kstat *stat,
        u32 request_mask, unsigned int query_flags)
{
   struct fd f;
   int error = -EBADF;

   if (query_flags & ~KSTAT_QUERY_FLAGS)
       return -EINVAL;

   f = fdget_raw(fd);
   if (f.file) {
       error = vfs_getattr(&f.file->f_path, stat,
                   request_mask, query_flags);
       fdput(f);
   }
   return error;
}

所以我們在這裡得到的unsigned int fd是使用者傳遞給系統呼叫的實際文件描述符，用於查找指向struct file. 其定義的關鍵部分是

struct file {
   //...
   struct path     f_path;
   struct inode        *f_inode;   /* cached value */
   //...
}

所以我們基本上有它struct file代表一個打開的文件，並且結構包含對dentry和的引用inode

如果我們有一個打開的文件描述符，我們是否可以僅從記憶體中獲取所有統計資訊，從而避免昂貴的磁碟訪問？

更新：我試圖free && sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches && free在呼叫之前刷新核心記憶體syscall，它不會影響 stat 系統呼叫的時間。所以我傾向於認為不需要磁碟訪問。

在 Ext4 文件系統上，從 開始的函式圖vfs_statx_fd是

0)               |  vfs_statx_fd() {
0)               |    __fdget_raw() {
0)   0.225 us    |      __fget_light();
0)   0.775 us    |    }
0)               |    vfs_getattr() {
0)               |      security_inode_getattr() {
0)               |        selinux_inode_getattr() {
0)               |          __inode_security_revalidate() {
0)               |            _cond_resched() {
0)   0.216 us    |              rcu_all_qs();
0)   0.575 us    |            }
0)   0.945 us    |          }
0)               |          inode_has_perm() {
0)   0.356 us    |            avc_has_perm();
0)   0.709 us    |          }
0)   2.223 us    |        }
0)   2.808 us    |      }
0)               |      vfs_getattr_nosec() {
0)               |        ext4_file_getattr() {
0)               |          ext4_getattr() {
0)   0.203 us    |            generic_fillattr();
0)   0.600 us    |          }
0)   1.040 us    |        }
0)   1.502 us    |      }
0)   4.854 us    |    }
0)   6.913 us    |  }

查看所有這些函式的實現表明沒有提供磁碟 I/O。正如您所猜測的，數據來自記憶體的 inode。

另請參閱手冊fstat(2)頁，其中提到：

注意：出於性能和簡單性的原因， stat結構中的不同欄位可能包含系統呼叫執行期間不同時刻的狀態資訊。例如，如果st_modeor 通過呼叫orst_uid被另一個程序更改， 則可能會返回 old和 new ，或者 old和 new 。chmod(2)chown(2)stat()``st_mode``st_uid``st_uid``st_mode

（儘管這更多地與鎖定而不是記憶體有關）。

對於其他一些文件系統，AT_STATX_FORCE_SYNC可以在查詢標誌中包含強制遠端同步；這在 Ceph、FUSE、NFS 和 VirtualBox 來賓共享文件夾上受支持。

引用自：https://unix.stackexchange.com/questions/570873