文件系统占用的全部空间

时间：2016-07-04 15:13:14

标签： linux filesystems posix

当文件系统没有覆盖整个分区时，如何找到文件系统在块设备上实际占用的空间？

考虑演示核心问题的基本示例：

dd if=/dev/zero bs=1024 count=20480 of=something.img

losetup -f $PWD/something.img

mke2fs /dev/loop0

mount /dev/loop0 /mnt

但是df -k /mnt给出了这个输出：

Filesystem     1K-blocks  Used Available Use% Mounted on
/dev/loop0         19827   172     18631   1% /mnt

我创建了一个精确为2048KB的设备，但是statvfs()系统调用（以及上面显示的类似df）报告文件系统只需要19827KB。

似乎statvfs()仅报告可供用户使用的块，但不报告文件系统的完整实际大小。

到目前为止，我只能找到特定于ext2 / 3/4的 hacky 解决方案：tune2fs -l /dev/loop0 | grep 'Block count:'或dumpe2fs -h /dev/loop0 | grep 'Block count:'。更清洁的是使用libext2fs库（e2fprogs包的一部分）来读取超级块，但我更喜欢文件系统中立系统调用（如果可用）。

1 个答案:

答案 0 :(得分：1)

如果您正在寻找POSIX系统调用来检索设备级信息，我相信没有。

对于文件系统级信息[便携式]通话，据我所知，您可以检索data blocks的总数，但不能检索剩余的开销 （例如inode tables等）。

问题

statvfs(2)和fstatvfs(2)将检索＆＃34;可用＆＃34; （又名data blocks）文件系统级信息（例如vfat，ext2，ext3 ...），而不是底层设备级信息（例如/dev/loop0 }，/dev/sda，...）。

[部分/可能]非便携式解决方案

  

[编辑3 ]：不是OP正在寻找的（这是设备级别   仅供参考，不包括文件系统的情况   不映射整个设备大小。）

在Linux下（假设相对较新的内核版本），您可以使用ioctl(2)来检索设备大小（以blockdev(8)执行的相同方法）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <linux/fs.h>

int main(void) {
        int fd = 0;
        unsigned long long size = 0;

        if (getuid() != 0) {
                puts("You need to be root.");
                exit(EXIT_FAILURE);
        }

        if ((fd = open("/dev/loop0", O_RDONLY)) < 0) {
                printf("open(): %s\n", strerror(errno));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }

        if (ioctl(fd, BLKGETSIZE64, &size) < 0) {
                printf("ioctl(): %s\n", strerror(errno));
                exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("%llu\n", size);

        return 0;
}
  

修改：

     

正如评论中所讨论的，这是device level information，所以   如果文件系统没有映射整个设备大小，它就不会解决   问题（我们仍然不知道文件系统的总大小   占据设备）。

尝试使用便携式解决方案：）

我担心你真的，真的需要手工，一步一步。

。

您需要了解确切的文件系统，了解其结构，并进行所有数学运算。例如，在您的示例中，您使用的是20MiB Ext2文件系统。因此，结构将如下所示（为了示例而简化）：

  

第0块：

     
      
  • 引导记录和额外引导记录数据： 1块（2 * 512字节）
    •   

  

阻止第0组：

     
      

  • 超级块： 1块（1024字节）

    •   

  • 块组描述符表，块位图和Inode位图： 3块

    •   

  • Inode表： 214块

         

    ......数据块......

    •   

  

第1组：

     
      

  • 超级块（备份）： 1块

    •   

  • 块组描述符表（备份），块位图和Inode位图： 3块

    •   

  • Inode表： 214块

         

    ......数据块......

    •   

  

第2组：

     
      

  • 阻止位图和Inode位图： 2个区块

    •   

  • Inode表： 214块

         

    ......数据块......

    •   

  

现在做数学：

     
      
  • 1 + 1 + 3 + 214 + 1 + 3 + 214 + 2 + 214 == 653
    •   
     

将 653 汇总至 19827 （您可以使用statvfs(2)检索）：

     
      
  • 653 + 19827 == 20480阻止
    •   

编辑2 ：

正如评论中所讨论的，ext2超级块block count已经包含文件系统占用的总块（不仅仅是我之前想到的可用块）。一个简单的测试来观察它（跳过错误检查以简化[例子]）：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <inttypes.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

struct ext2_super_block {
        uint32_t        s_inodes_count;
        uint32_t        s_blocks_count;
        uint32_t        s_r_blocks_count;
        uint32_t        s_free_blocks_count;
        uint32_t        s_free_inodes_count;
        uint32_t        s_first_data_block;
        uint32_t        s_log_block_size;
        uint32_t        s_dummy3[7];
        unsigned char   s_magic[2];
        uint16_t        s_state;
        uint32_t        s_dummy5[8];
        uint32_t        s_feature_compat;
        uint32_t        s_feature_incompat;
        uint32_t        s_feature_ro_compat;
        unsigned char   s_uuid[16];
        char            s_volume_name[16];
        char            s_last_mounted[64];
        uint32_t        s_algorithm_usage_bitmap;
        uint8_t         s_prealloc_blocks;
        uint8_t         s_prealloc_dir_blocks;
        uint16_t        s_reserved_gdt_blocks;
        uint8_t         s_journal_uuid[16];
        uint32_t        s_journal_inum;
        uint32_t        s_journal_dev;
        uint32_t        s_last_orphan;
        uint32_t        s_hash_seed[4];
        uint8_t         s_def_hash_version;
        uint8_t         s_jnl_backup_type;
        uint16_t        s_reserved_word_pad;
        uint32_t        s_default_mount_opts;
        uint32_t        s_first_meta_bg;
        uint32_t        s_mkfs_time;
        uint32_t        s_jnl_blocks[17];
        uint32_t        s_blocks_count_hi;
        uint32_t        s_r_blocks_count_hi;
        uint32_t        s_free_blocks_hi;
        uint16_t        s_min_extra_isize;
        uint16_t        s_want_extra_isize;
        uint32_t        s_flags;
        uint16_t        s_raid_stride;
        uint16_t        s_mmp_interval;
        uint64_t        s_mmp_block;
        uint32_t        s_raid_stripe_width;
        uint32_t        s_reserved[163];
};

int main(void) {
        int fd = 0;
        struct ext2_super_block sb;

        /* Reset sb memory */
        memset(&sb, 0, sizeof(struct ext2_super_block));

        /*
         * /tmp/loop.img created with:
         *
         * dd if=/dev/zero bs=1024 count=20480 of=/tmp/loop.img
         *
         * ... and the ext2 file system maps the entire device.
         *
         */
        fd = open("/tmp/loop.img", O_RDONLY);

        /* Jump to superblock */
        lseek(fd, 1024, SEEK_SET);

        /* Read the superblock */
        read(fd, &sb, sizeof(struct ext2_super_block));

        /* Print the total block count */
        printf("s_blocks_count: %" PRIu32 "\n", sb.s_blocks_count); /* Prints 20480 */

        return 0;
}

最后一些想法

  • 亲手操作只是疯了，IMO（你必须有一个非常非常好的理由这样做:)）[编辑2 ]：它比我之前想象的要简单，[可能]所有文件系统超级块[可能]包含总块数（参见相关讨论的答案评论）。
  • 如果我是你，我会评估该代码应该运行多少个不同的操作系统，并且只使用非便携式调用实现设备级信息收集器（即它们）每个操作系统提供的直接系统调用[如果有的话]或库实现。然后，构建过程将能够确定和配置代码以在目标机器上正确编译[ EDIT 2 ]：这仍然是最好的方法（利用相应的文件系统库）。
  • 如果您真的不想（或需要）编写任何代码，而您只是在寻找特定于Linux的命令行工具来检索此类数据（在设备级别），请使用：{ {1}} [编辑2 ]：这是设备级信息，而不是问题所指的内容。
  • [编辑]否则，如果设备级别信息不够（在文件系统仅映射部分设备大小的情况下），你已经得到了答案：blockdev --getsize64 /dev/loop0，dumpe2fs等等。
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