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rm删除檔案空間就釋放了嗎?天真!

作者:守望先生

rm删除檔案空間就釋放了嗎?太天真了!

删除一個檔案

在Linux,你是不是曾經天真的以為,使用rm删除一個檔案,占用的空間就釋放了?事情可能不是常常如人意。

不信嗎?來看下面的例子。

産生一個指定大小的随機内容檔案

我們先看一下目前各個挂載目錄的空間大小:

$ df -h
/dev/sda11      454M  280M  147M  66% /boot
           

我這裡挑選了其中一個結果展示(你可以選擇任一挂載目錄),接下來準備在/boot下生成一個檔案。

首先我們産生一個50M大小的檔案:

$ dd if=/dev/urandom of=/boot/test.txt bs=50M count=1
           

其中dd指令可以參考《dd指令實用詳解》,而關于/dev/urandom,在《Linux特殊裝置檔案你知道嗎》中已經有介紹。

至此,我們産生了一個50M大小的檔案,再看boot下:

$ df -h
/dev/sda11      454M  312M  115M  74% /boot
           

這裡你不用關心到底多了多少,你隻需要關注,/boot下的檔案增多了。

測試程式

//來源:公衆号【程式設計珠玑】
//作者:守望先生
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main(void)
{
    FILE *fp = NULL;
    fp = fopen("/boot/test.txt", "rw+");
    if(NULL == fp)
    {
       perror("open file failed");
       return -1;
    }
    while(1)
    {
       //do nothing
       sleep(1);
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}
           

至于程式本身,也沒幹啥實際的事情,就是打開一個檔案,然後一直循環。

編譯并運作:

$ gcc -o openFile openFile.c
$ ./openFile
           

打開另外一個視窗,删掉test.txt:

$ rm /boot/test.txt
           

再看一下boot空間:

$ df -h
dev/sda11      454M  312M  115M  74% /boot
           

咦?空間大小怎麼一點都沒變!!明明使用rm把它删除了啊?

我們把openFile程式停掉,再看看:

$$ df -h
/dev/sda11      454M  280M  147M  66% /boot
           

乖乖,空間馬上就釋放掉了,也就是按照預期,我們的檔案被删除了。

一個檔案什麼情況下才會被删除?

實際上,隻有當一個檔案的引用計數為0(包括硬連結數)的時候,才可能調用unlink删除,隻要它不是0,那麼就不會被删除。所謂的删除,也不過是檔案名到 inode 的連結删除,隻要不被重新寫入新的資料,磁盤上的block資料塊不會被删除,是以,你會看到,即便删庫跑路了,某些資料還是可以恢複的。

換句話說,當一個程式打開一個檔案的時候(擷取到檔案描述符),它的引用計數會被+1,rm雖然看似删除了檔案,實際上隻是會将引用計數減1,但由于引用計數不為0,是以檔案不會被删除。

struct inode {
struct hlist_node   i_hash; /* hash連結清單的指針 */
struct list_head    i_list; /* backing dev IO list */
struct list_head    i_sb_list; /* 超級塊的inode連結清單 */
struct list_head    i_dentry; /* 引用inode的目錄項對象連結清單頭 */
unsigned long    i_ino; /* 索引節點号 */
atomic_t         i_count; /* 引用計數 */
unsigned int     i_nlink; /* 硬連結數目 */
......
           

關于裡面的細節,還有很多内容(如硬連結數量也會影響檔案是否被删除),這裡不一一展開。

如何釋放已經被删除檔案占用的空間?

關于釋放,前面已經說了,重新開機打開該檔案的程序即可。但是有沒有方法找到哪些檔案被删除了,但還是被某些程序打開了呢?

自然是有方法的:

$ lsof |grep deleted
           

其中被标記為deleted的檔案,就是這樣的一些檔案。

更多使用方法也可以參考《linux中如何檢視檔案打開情況?》。

其實在前面的例子中,我們也可以很容易觀察到(openFile程式運作,test.txt檔案被删除):

$ ls -al /proc/`pidof openFile`/fd
total 0
lrwx------ 1 root root 64 5月   4 09:27 0 -> /dev/pts/25
lrwx------ 1 root root 64 5月   4 09:27 1 -> /dev/pts/25
lrwx------ 1 root root 64 5月   4 09:27 2 -> /dev/pts/25
lrwx------ 1 root root 64 5月   4 09:27 3 -> /boot/test.txt (deleted)
           

看見沒有,test.txt後面還有deleted字樣。

既然我們都說了,這樣的情況下檔案是沒有被删除的,那麼還能不能恢複呢?實際上還是可以讀取的。參考《linux中如何檢視檔案打開情況?》中恢複删除但被打開的檔案一節。

總結

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