关于linux:你知道吗du-和-df-的统计结果为什么不一样

咱们经常应用du和df来获取目录或文件系统已占用空间的状况。但它们的统计后果是不统一的，大多数时候，它们的后果相差不会很大，但有时候它们的统计后果会相差十分大。

例如：

df的统计后果

[root@xuexi ~]# df -hT Filesystem          Type   Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2           ext4    18G  1.7G   15G  11% /tmpfs               tmpfs  491M     0  491M   0% /dev/shm/dev/sda1           ext4   239M   68M  159M  30% /boot//192.168.0.124/win cifs   381G  243G  138G  64% /mnt

du对根目录的统计后果

[root@xuexi ~]# du -sh /  2>/dev/null244G    /

df中"/"的应用空间是1.7G，然而du的后果却是244G。这里du的统计后果大于df。

再看看对/boot分区的统计后果。

[root@xuexi ~]# df -hT /boot;echo;du -sh /bootFilesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda1      ext4  239M   68M  159M  30% /boot66M     /boot

du的后果是66M，df的后果是68M，相差不大，但df的后果大于du。

文件存储和删除的底层过程

这里简略阐明下文件系统相干的底层机制，首先阐明下文件是怎么存储到文件系统中的。如果要存储a.txt到/tmp目录下。当a.txt文件要存储到/tmp下时：

• (1).首先从inode table中找一个闲暇的inode号调配给a.txt，例如2222。再将inode map(imap)中2222这个inode号标记为已应用。
• (2).在/tmp的data block中增加一条a.txt文件的记录。该记录中包含一个指向inode号的指针，例如"0x2222"。
• (3).而后从block map(bmap)中找出闲暇的data block，并开始将a.txt中的数据写入到data block中。每写一段空间(ext4每次调配一段空间)就从bmap中找一次闲暇的data block，直到存完所有数据。
• (4).设置inode table中对于2222这条记录的data block指针，通过该指针能够找到a.txt应用了哪些data block。

当要删除a.txt文件时：

• (1).在inode table中删除指向a.txt的data block指针。这里只有一删除，外界就找不到a.txt的数据了。然而这个文件还存在，只是它是被"损坏"的文件，因为没有任何指针指向数据块。
• (2).在imap中将2222的inode号标记为未应用。于是这个inode号就被开释，能够被后续的文件重用。
• (3).删除父目录/tmp的data block中对于a.txt的记录。这里只有一删除，外界就看不到也找不到这个文件了。
• (4).在bmap中将a.txt占用的block标记为未应用。这里被标记为未应用后，这些data block就能够被后续文件笼罩重用。

思考一种状况，当一个文件被删除时，但此时还有过程在应用这个文件，这时是怎么的状况呢？外界是看不到也找不到这个文件的，所以删除的过程曾经进行到了第(3)步。但过程还在应用这个文件的数据，也能找到这个文件的数据，是因为过程在加载这个文件的时候就曾经获取到了该文件占用哪些data block，尽管删除了文件，但bmap中这些data block还没有标记为未应用。

du统计的原理

du是通过stat命令来统计每个文件(包含子目录)的空间占用总和。因为会对每个波及到的文件应用stat命令，所以速度较慢。

1.如果统计目录下挂载了其余文件系统，那么也会对这个文件系统进行统计。

例如"du -sh /"的时候，会统计所有分区的文件，包含挂载上来的。正如本文结尾统计的"/"一样，du的后果是244G，显著比df统计的后果大，就是因为将某个分区挂载到了/mnt目录下。

## df的统计后果[root@xuexi ~]# df -hT Filesystem          Type   Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2           ext4    18G  1.7G   15G  11% /tmpfs               tmpfs  491M     0  491M   0% /dev/shm/dev/sda1           ext4   239M   68M  159M  30% /boot//192.168.0.124/win cifs   381G  243G  138G  64% /mnt## du对根目录的统计后果[root@xuexi ~]# du -sh /  2>/dev/null244G    /

2.如果文件被删除，即便被其余过程援用了，du命令也无奈对其统计。因为stat命令找不到这个文件。

3.能够跨分区统计某些你想统计的文件大小总和。因为它们都能被stat找到并统计。

例如：

统计Linux下所有img文件的大小。

[root@xuexi ~]# find / -type f -name "*.img" -print0 | xargs -0 du -csh 19M     /boot/initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img13M     /mnt/linux工具/cirros-0.3.4-x86_64-disk.img31M     total

这里统计的两个img文件就是在不同分区内的。

df统计的原理

df是读取每个分区的superblock来获取闲暇数据块、已应用数据块，从而计算出闲暇空间和已应用空间，因而df统计的速度极快(superblock才占用1024字节)。

1.当某个文件系统下挂载了其余分区，df不会把这个分区也统计进去。

这很容易了解，因为df读取的是各自分区的superblock，即便分区1挂载在分区0的目录下，df统计分区0的时候，也只能读取分区0的superblock。

例如，上面的/mnt、/boot都没有统计在"/"中。

[root@xuexi ~]# df -hT Filesystem          Type   Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2           ext4    18G  1.7G   15G  11% /tmpfs               tmpfs  491M     0  491M   0% /dev/shm/dev/sda1           ext4   239M   68M  159M  30% /boot//192.168.0.124/win cifs   381G  243G  138G  64% /mnt

2.因为df每次统计都是读取superblock，所以df对文件系统中的某个文件进行统计时，会主动转为统计这个文件系统的信息。

[root@xuexi ~]# df -hT /etc/fstabFilesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2      ext4   18G  1.7G   15G  11% /

3.df会统计已删除但却仍有过程援用的文件。

失常状况下，删除文件会立即开释相干指针，并将imap和bmap中相干的位图标记为未应用。bmap只有一扭转，文件系统立即就能晓得每个块组中哪些数据块是闲暇的，哪些数据块是被应用的，这些信息都会更新到分区的superblock中。于是df能立即统计到实时的空间信息。

然而当一个文件被删除时，如果还有过程在援用这个文件，依据前文的剖析，bmap中不会将这个文件的data block标记为未应用，也就不会将数据块的应用状况更新到superblock中。因为df是依据superblock中闲暇和应用数据块的数量来计算闲暇空间和已应用空间的，所以df统计的时候会将这个已被"删除"的文件统计到已应用空间中。

例如，创立一个较大一点的文件放在"/"目录下，并du和df统计根目录的已应用空间。

[root@xuexi ~]# dd if=/dev/zero of=/my.iso bs=1M count=1000[root@xuexi ~]# df -hT /Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2      ext4   18G  2.7G   14G  17% /[root@xuexi ~]# du -sh --exclude="/mnt" / 2>/dev/null2.7G    /

它们在GB级的单位上是相等的。

当初应用一个过程来援用这个文件，而后删除这个文件，再du和df统计。

[root@xuexi ~]# tail -f /my.iso &[root@xuexi ~]# rm -rf /my.iso [root@xuexi ~]# ls /my.isols: cannot access /my.iso: No such file or directory[root@xuexi ~]# du -sh --exclude="/mnt" / 2>/dev/null1.8G    /[root@xuexi ~]# df -hT /Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2      ext4   18G  2.7G   14G  17% /

能够发现，外界曾经获取不到my.iso文件了，所以du无奈统计这个文件。而df却将该文件大小统计进去了，因为my.iso占用的data block还未被标记为未应用。

再关掉tail过程，而后df再统计空间，后果将和du一样显示为失常的大小。

[root@xuexi ~]# jobs[1]+  Running                 tail -f /my.iso &[root@xuexi ~]# kill %1[root@xuexi ~]# df -hT /Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on/dev/sda2      ext4   18G  1.7G   15G  11% /

如果不晓得文件系统中哪些已被删除，但却还被过程援用的文件，能够应用lsof来获取。通过它还能获取到文件的大小，看看到底是哪个文件在"占着茅坑以及占了多少茅坑"。

例如，关掉tail过程前，应用lsof查看。能够看到tail过程占用了/my.iso，且这个文件的大小为1048576000字节。

[root@xuexi ~]# lsof | grep deleted   php-fpm   12597      root  txt     REG   8,2    4058416   931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)php-fpm   12657    nobody  txt     REG   8,2    4058416   931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)php-fpm   12707    nobody  txt     REG   8,2    4058416   931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)php-fpm   12708    nobody  txt     REG   8,2    4058416   931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)tail      14437      root    3r    REG   8,2 1048576000     7171 /my.iso (deleted)

通过下面的剖析，想必对du和df的后果不会再有任何纳闷了吧。

作者：骏马金龙
起源：https://www.cnblogs.com/f-ck-...