使用和不使用 %M 選項顯示權限的命令 find 的巨大性能差異

在我的 CentOS 7.6 上，我通過執行以下命令創建了一個包含 3,000,000 個文件的文件夾（稱為 many_files）：

for i in {1..3000000}; do echo $i>$i; done;

我正在使用命令find將有關此目錄中文件的資訊寫入文件。這工作得非常快：

$ time find many_files -printf '%i %y %p\n'>info_file

real    0m6.970s
user    0m3.812s
sys     0m0.904s

現在，如果我添加%M以獲取權限：

$ time find many_files -printf '%i %y %M %p\n'>info_file

real    2m30.677s
user    0m5.148s
sys     0m37.338s

該命令需要更長的時間。這讓我很驚訝，因為在 C 程序中我們可以struct stat用來獲取文件的 inode 和權限資訊，並且在核心中struct inode保存了這兩個資訊。

我的問題：

1. 是什麼導致了這種行為？
2. 有沒有更快的方法來獲得這麼多文件的文件權限？

第一個版本只需要readdir(3)/getdents(2)目錄，當在支持此功能的文件系統上執行時（ext4：filetype功能顯示為tune2fs -l /dev/xxx，xfs：ftype=1顯示為xfs_info /mount/point…）。

此外，第二個版本還需要stat(2)每個文件，需要額外的 inode 查找，因此在文件系統和設備上進行更多的查找，如果它是旋轉磁碟並且沒有保留記憶體，可能會更慢。僅查找名稱、inode 和文件stat類型時不需要這樣做，因為目錄條目就足夠了：

  The linux_dirent structure is declared as follows:

       struct linux_dirent {
           unsigned long  d_ino;     /* Inode number */
           unsigned long  d_off;     /* Offset to next linux_dirent */
           unsigned short d_reclen;  /* Length of this linux_dirent */
           char           d_name[];  /* Filename (null-terminated) */
                             /* length is actually (d_reclen - 2 -
                                offsetof(struct linux_dirent, d_name)) */
           /*
           char           pad;       // Zero padding byte
           char           d_type;    // File type (only since Linux
                                     // 2.6.4); offset is (d_reclen - 1)
           */
       }

相同的資訊可用於readdir(3)：

struct dirent {
    ino_t          d_ino;       /* Inode number */
    off_t          d_off;       /* Not an offset; see below */
    unsigned short d_reclen;    /* Length of this record */
    unsigned char  d_type;      /* Type of file; not supported
                                   by all filesystem types */
    char           d_name[256]; /* Null-terminated filename */
};

懷疑但通過比較（在較小的樣本上……）以下兩個輸出來確認：

strace -o v1 find many_files -printf '%i %y %p\n'>info_file
strace -o v2 find many_files -printf '%i %y %M %p\n'>info_file

在我的 Linux amd64 核心 5.0.x 上，這只是主要區別：

$$ … $$

getdents(4, /* 0 entries */, 32768)     = 0
close(4)                                = 0
fcntl(5, F_DUPFD_CLOEXEC, 0)            = 4
-write(1, "25499894 d many_files\n25502410 f"..., 4096) = 4096
-write(1, "iles/844\n25502253 f many_files/8"..., 4096) = 4096
-write(1, "096 f many_files/686\n25502095 f "..., 4096) = 4096
-write(1, "es/529\n25501938 f many_files/528"..., 4096) = 4096
-write(1, "1 f many_files/371\n25501780 f ma"..., 4096) = 4096
-write(1, "/214\n25497527 f many_files/213\n2"..., 4096) = 4096
-brk(0x55b29a933000)                     = 0x55b29a933000
+newfstatat(5, "1000", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=5, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "999", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "998", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "997", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "996", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "995", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "994", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "993", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "992", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "991", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+newfstatat(5, "990", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0

$$ … $$

+newfstatat(5, "891", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
+write(1, "25499894 d drwxr-xr-x many_files"..., 4096) = 4096
+newfstatat(5, "890", {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=4, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0

$$ … $$

引用自：https://unix.stackexchange.com/questions/512167