磁盘在目录列表中的共享unix服务器上读取/寻找

Question

我想更好地理解磁盘读取对于简单的ls命令和特定文件夹上的cat *命令的工作方式。

据我所知，磁盘读取是服务器/任何机器的“最慢”操作，而我想到的一个webapp会针对某个文件夹非常频繁地进行ls和cat *调用。

什么是“园球”磁盘的估算值“LS”和“猫*”读参与下列数量的条目？

   Disk reads for ls      Disk reads for cat * 
200 
2,000 
20,000 
200,000 

每个文件条目是文本

Answer 1

整蛊回答的只是一个单一的线 - 这可能是为什么花了这么长时间得到任何答案都没有。

部分答案取决于文件系统 - 不同的文件系统会给出不同的答案。但是，执行'ls'需要读取包含目录条目的页面，并阅读包含目录中标识的inode的页面。多少个页面 - 因此有多少个磁盘读取 - 取决于页面大小和目录大小。如果您认为每个文件名的开销为6-8字节，则不会太远。如果名称每个大约12个字符，则每个文件大约有20个字节，如果您的页面大小为4096个字节（4KB），则每个目录页面大约有200个文件。

如果您仅使用'ls'列出名称而不是其他属性，则表示完成。如果列出属性（大小等），则必须读取inode。我不确定现代inode有多大。几十年前，在一个原始文件系统上，它每个都是64字节;从那时起它可能会增长。每个页面会有多个inode，但是你不能确定你需要的inode是连续的（在磁盘上彼此相邻）。在最糟糕的情况下，您可能需要为每个单独的文件阅读另一个页面，但在实践中这是不太可能的。幸运的是，内核在缓存磁盘页面方面相当不错，所以不太可能需要重新读取页面。我们不可能很好地猜测相关inode条目的密度;它也许可能是每页4个inode，但是从1到64的任何估计可能是合理的。因此，您可能需要为包含200个文件的目录读取50个页面。

当涉及到在文件上运行'cat'时，系统必须为每个文件找到inode，就像'ls'一样;然后它必须读取文件的数据。除非数据存储在inode本身中（我认为这在某些带有较大inode和足够小文件体的文件系统中是可行的），那么您必须为每个文件读取一个页面 - 除非小文件的部分页面聚集在一起在一页上（我似乎还记得在某些文件系统中可能会发生这种情况）。

所以，对于一个200文件目录：

• 平原ls：1页
• ls -l：
• cat * 51页：

我不知道我是251页d非常相信这些数字 - 但您可以看到改进估算所需的那种数据。