面試官：rm 刪除文件空間就釋放了嗎？

原創

民工哥

2020-07-08 01:49

來自：編程珠璣

在 Linux，你是不是曾經天真的以爲，使用rm刪除一個文件，佔用的空間就釋放了？事情可能不是常常如人意。

產生一個指定大小的隨機內容文件

我們先看一下當前各個掛載目錄的空間大小：

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

我這裏挑選了其中一個結果展示（你可以選擇任一掛載目錄），接下來準備在/boot下生成一個文件。

首先我們產生一個50M大小的文件：

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

至此，我們產生了一個50M大小的文件，再看boot下：

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

這裏你不用關心到底多了多少，你只需要關注，/boot下的文件增多了。

測試程序：

#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;
}

至於程序本身，也沒幹啥實際的事情，就是打開一個文件，然後一直循環。編譯並運行：

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

打開另外一個窗口，刪掉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把它刪除了啊？

我們把openFile程序停掉，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，我們的文件被刪除了。

一個文件什麼情況下才會被刪除？

實際上，只有當一個文件的引用計數爲0（包括硬鏈接數）的時候，纔可能調用unlink刪除，只要它不是0，那麼就不會被刪除。所謂的刪除，也不過是文件名到 inode 的鏈接刪除，只要不被重新寫入新的數據，磁盤上的block數據塊不會被刪除，因此，你會看到，即便刪庫跑路了，某些數據還是可以恢復的。換句話說，當一個程序打開一個文件的時候（獲取到文件描述符），它的引用計數會被+1，rm雖然看似刪除了文件，實際上只是會將引用計數減1，但由於引用計數不爲0，因此文件不會被刪除。

struct inode {
struct hlist_node   i_hash; /* hash鏈表的指針 */
struct list_head    i_list; /* backing dev IO list */
struct list_head    i_sb_list; /* 超級塊的inode鏈表 */
struct list_head    i_dentry; /* 引用inode的目錄項對象鏈表頭 */
unsigned long    i_ino; /* 索引節點號 */
atomic_t         i_count; /* 引用計數 */
unsigned int     i_nlink; /* 硬鏈接數目 */

關於裏面的細節，還有很多內容（如硬鏈接數量也會影響文件是否被刪除），這裏不一一展開。

如何釋放已經被刪除文件佔用的空間？

關於釋放，前面已經說了，重啓打開該文件的進程即可。但是有沒有方法找到哪些文件被刪除了，但還是被某些進程打開了呢？

自然是有方法的：

$ lsof |grep deleted

其中被標記爲deleted的文件，就是這樣的一些文件。

其實在前面的例子中，我們也可以很容易觀察到(openFile程序運行，test.txt文件被刪除)：

$ 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，這樣的情況下文件是沒有被刪除的，那麼還能不能恢復呢？實際上還是可以讀取的。