C 编程/POSIX 参考/sys/stat.h/stat

stat() 是一个 Unix 系统调用，它返回有关文件 inode 的有用数据。stat() 的语义在不同的操作系统之间有所不同。例如，Unix 命令 ls 使用它来检索有关（除许多其他信息外）的信息

mtime: 时间最后修改（ls -l），
ctime: 最后状态更改时间（ls -lc）和
atime: 最后访问时间（ls -lu）。

stat() 函数和 stat 结构

在所有符合 POSIX 标准的类 Unix 操作系统上都可以找到的 POSIX 库头文件 sys/stat.h 声明了 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);

并定义了 struct stat 结构，其中至少包含以下成员

     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 的批评

写入文件会更改其 mtime 和 ctime，而读取文件会更改其 atime。因此，在符合 POSIX 标准的系统上，读取文件会导致写入，这一点受到了批评。这种行为通常可以通过在 /etc/fstab 中添加一个挂载选项来禁用。

但是，关闭 atime 更新会破坏 POSIX 兼容性，并且一些应用程序（尤其是 mutt 邮件阅读器（在某些配置中）和一些文件使用监视工具，尤其是 tmpwatch）也会因此而无法正常工作。在最坏的情况下，不更新 atime 会导致某些备份程序无法备份文件。

Linux 内核开发人员 Ingo Molnár 将 atime 称为“可能是历史上最愚蠢的 Unix 设计理念”，^[1]^[2] 并补充道：“想一想：‘对于从磁盘读取的每个文件，让我们执行...写入磁盘！并且，对于已经缓存并从缓存中读取的每个文件...执行写入磁盘！’”他还强调了这种性能影响

Atime 更新是 Linux 今天面临的最大的 IO 性能缺陷。摆脱 atime 更新将比过去 10 年所有页面缓存加速的总和，_加在一起_，为我们带来更多日常的 Linux 性能。

解决方案

当前版本的 Linux、Mac OS X、Solaris、FreeBSD、NetBSD 和 OpenBSD 支持 noatime 挂载选项，该选项会导致 atime 字段永远不会被更新。这会破坏与 POSIX 的兼容性。

当前版本的 Linux 支持四个挂载选项，可以在 fstab 中指定

strictatime（以前是 atime，以前是默认值；从 2.6.30 开始是 strictatime）– 始终更新 atime。
relatime –（相对 atime），在 2.6.20 中引入，从 2.6.30 开始是默认值
nodiratime – 永远不要更新目录的 atime
noatime – 永远不要更新 atime；包括 nodiratime；最高性能，最低兼容性

strictatime 符合 POSIX 标准；Alan Cox 将其他选择描述为

关闭 atime，它与标准不兼容，切换到 relatime，它与标准不兼容，但不会破坏任何东西（这很好）

使用 noatime 选项挂载的文件系统不会在读取时更新 atime，而 relatime 选项仅在先前 atime 早于 mtime 或 ctime 或者先前 atime 超过 24 小时之前时才会更新 atime。许多用户使用 noatime 没有任何问题，只要他们不使用依赖 atime 的应用程序，并且这比 relatime 提供了一些好处（读取时永远不会写入 atime）。

从 2.6.30（2009 年 6 月 9 日）开始，Linux 默认使用 relatime,^[3] 这样它就不会在所有文件读取时更新 atime。这种行为为大多数用途提供了足够的性能，并且不应破坏任何重要的应用程序。在做出决定之前，对文件系统性能进行了扩展讨论。^[4] 事实上，relatime 默认是 Linux 在 2.6.29 版本发布后应用的首个补丁。在最初的补丁中，relatime 仅在 atime < mtime 或 atime < ctime 时更新 atime；后来进行了修改，以更新 24 小时或更长时间之前的时间，以便 tmpwatch 和 Debian 的流行度计数器（popcon）能够正常运行。

在参考文献中可以找到进一步的讨论。^[5]^[6]

ctime

请注意，ctime 与文件创建时间无关。它在每次文件内容更改时（与 mtime 同时）更新，以及在元数据更改时更新，例如文件权限、文件所有权以及硬链接的创建和删除。在某些实现中，ctime 会因文件重命名而受到影响（原始 Unix 和现代 Linux 都倾向于这样做）。

与 atime 和 mtime 不同，ctime 无法通过 utime() 设置（如 touch 所使用的）；唯一能将其设置为任意值的方法是更改系统时钟。

mtime 等的粒度

time_t 提供精确到 1 秒的时间。

某些文件系统提供更高的粒度。在 Linux 内核 2.5.48 及以上版本中，stat 结构支持三个文件时间戳字段的纳秒级分辨率。这些以 stat 结构中的附加字段形式公开。

FAT 文件系统提供的 timestamps 粒度为 2 秒。^[7]

参考资料

↑ Kernel Trap: Linux: Replacing atime With relatime，由 Jeremy 于 2007 年 8 月 7 日撰写
↑ Once upon atime，LWN，由 Jonathan Corbet 于 2007 年 8 月 8 日撰写
↑ Linux 2 6 30，Linux 内核新手
↑ That massive filesystem thread，LWN，由 Jonathan Corbet 于 2009 年 3 月 31 日撰写
↑ 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

外部链接

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

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

[3] Linux 2 6 30，Linux 内核新手

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

[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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