为什么 cat 命令查看文件不会修改 atime | Linux 中国

首先，在只读文件系统上你根本不可能修改文件的 atime，更重要的是这增加了磁盘 IO 数量。

-- Lujun9972

致谢

转自 | lujun9972.github.io
作者 | Lujun9972

今天在 QQ 群里有人问了一个问题：

“为什么用 cat 查看文件内容后不会修改它的 atime 呢？”

我试了一下，发现真的是这样的！例如下面这个例子

1. export LANG=C

2. cd /tmp

3. tmpfile=$(mktemp)

4. echo "-------------------------------" >${tmpfile}

5. stat ${tmpfile} |grep Access

6. sleep 5

7. cat ${tmpfile}

8. stat ${tmpfile} |grep Access

1. Access: (0600/-rw-------)  Uid: ( 1000/lujun9972)   Gid: ( 1000/lujun9972)

2. Access: 2018-10-10 21:15:35.195471306 +0800

3. -------------------------------

4. Access: (0600/-rw-------)  Uid: ( 1000/lujun9972)   Gid: ( 1000/lujun9972)

5. Access: 2018-10-10 21:15:40.198804743 +0800

这跟我们所熟知的 atime（访问时间）的说法不一样啊。

经过一番探查，最终从 Criticism of atime[1] 中发现了原因。

根据 Criticism of atime[1] 的说法，读取文件要修改 atime 本身是一件很不合理的事情，因为要修改文件的 atime 就意味着要对磁盘进行写操作。首先，在只读文件系统上你根本不可能修改文件的 atime，更重要的是这增加了磁盘 IO 数量。

为了提高磁盘性能，我们可以完全禁止 atime 的修改（参看 mount 的 --noatime 和 --nodiratime 选项），但这会破坏 POSIX 兼容性，而且某些备份软件需要通过对比 atime 和 mtime/ctime （修改时间/创建时间）的时间来判断是否需要进行备份。

针对这个问题，Linux 内核 2.6.20 开始为 mount 引入了一个 --relatime 选项，并从 2.6.30 开始这一选项默认是开启的。

当开启了 --relatime 选项后，只有当 atime < mtime 或 atime < ctime 时，才会去更新 atime。通过这种方式，一方面可以大幅度减少 atime 引起的磁盘写操作，另一方面又保证了备份软件不受到影响，可谓非常精妙了。

下面这段关于 --relatime 的说明取自 man mount：

relatime
      相对于 inode 的修改或更改时间来更新它的访问时间。仅当先前的访问时间早于当前修改或更改时间时，才会更新访问时间。 （与 noatime 类似，但它不会破坏 mutt 或其他需要知道文件自上次修改后是否已被读取的应用程序）
      从 Linux 2.6.30 开始，内核默认使用此选项提供的行为（除非指定了 noatime），并且需要 strictatime 选项才能获得传统语义。 此外，自 Linux 2.6.30 起，如果文件的上次访问时间超过 1 天，则该文件的最后访问时间将始终更新。

另外，Linux 内核 4.0 开始引入了一个新选项 --lazytime。它可以让更新 atime 的操作缓存在内存中，然后当该文件有非时间相关的 IO 要写入时以其更新到磁盘中。同时它也能设置超过多长时间后强制更新 atime。通过这种方式，--lazytime 能做到在不影响性能的情况下保持 POSIX 兼容性。