面试官给我挖坑:rm删除文件之后,空间就被释放了吗?
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在Linux,你是不是曾经天真的以为,使用rm删除一个文件,占用的空间就释放了?事情可能不是常常如人意。
产生一个指定大小的随机内容文件
我们先看一下当前各个挂载目录的空间大小:
$ df -h /dev/sda11 454M 280M 147M 66% /boot
我这里挑选了其中一个结果展示(你可以选择任一挂载目录),接下来准备在/boot下生成一个文件。
首先我们产生一个50M大小的文件:
$ dd if=/dev/urandom of=/boot/test.txt bs=50M count=1
至此,我们产生了一个50M大小的文件,再看boot下:
$ df -h /dev/sda11 454M 312M 115M 74% /boot
这里你不用关心到底多了多少,你只需要关注,/boot下的文件增多了。
测试程序:
#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; }
至于程序本身,也没干啥实际的事情,就是打开一个文件,然后一直循环。编译并运行:
$ gcc -o openFile openFile.c $ ./openFile
打开另外一个窗口,删掉test.txt:
$ rm /boot/test.txt
再看一下boot空间:
$ df -h dev/sda11 454M 312M 115M 74% /boot
咦?空间大小怎么一点都没变!!明明使用rm把它删除了啊?
我们把openFile程序停掉,再看看:
$$ df -h /dev/sda11 454M 280M 147M 66% /boot
乖乖,空间马上就释放掉了,也就是按照预期,我们的文件被删除了。
一个文件什么情况下才会被删除?
实际上,只有当一个文件的引用计数为0(包括硬链接数)的时候,才可能调用unlink删除,只要它不是0,那么就不会被删除。所谓的删除,也不过是文件名到 inode 的链接删除,只要不被重新写入新的数据,磁盘上的block数据块不会被删除,关注公众号Java面试那些事儿,回复关键字面试,获取最新面试题。因此,你会看到,即便删库跑路了,某些数据还是可以恢复的。换句话说,当一个程序打开一个文件的时候(获取到文件描述符),它的引用计数会被+1,rm虽然看似删除了文件,实际上只是会将引用计数减1,但由于引用计数不为0,因此文件不会被删除。
struct inode { struct hlist_node i_hash; /* hash链表的指针 */ struct list_head i_list; /* backing dev IO list */ struct list_head i_sb_list; /* 超级块的inode链表 */ struct list_head i_dentry; /* 引用inode的目录项对象链表头 */ unsigned long i_ino; /* 索引节点号 */ atomic_t i_count; /* 引用计数 */ unsigned int i_nlink; /* 硬链接数目 */
关于里面的细节,还有很多内容(如硬链接数量也会影响文件是否被删除),这里不一一展开。
如何释放已经被删除文件占用的空间?
关于释放,前面已经说了,重启打开该文件的进程即可。但是有没有方法找到哪些文件被删除了,但还是被某些进程打开了呢?
自然是有方法的:
$ lsof |grep deleted
其中被标记为deleted的文件,就是这样的一些文件。
其实在前面的例子中,我们也可以很容易观察到(openFile程序运行,test.txt文件被删除):
$ 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)
看见没有,test.txt后面还有deleted字样。
既然我们都说了,这样的情况下文件是没有被删除的,那么还能不能恢复呢?实际上还是可以读取的。
总结
实际上对于这种文件被删除了,常常出现于程序的日志文件中,可能你有一个定时任务去清理程序产生的日志文件,但是如果程序本身忘记关闭句柄,就会导致磁盘空间得不到释放,最终就是你认为文件都被删除了,但是磁盘却依然被占着。所以,养成好习惯,打开文件后,不用时,记得关闭文件描述符。
如果发现明明已经删除了大量文件,但是空间却并没有恢复正常,那么不妨看看是不是还有程序打开了这些文件。
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原文发布时间:2020-06-15
本文作者:互联网架构师
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