Linux中atime,ctime与mtime的细节疑问总结

在Linux文件系统中，每一个文件都有三个时间属性，它们分别是atime,mtime,ctime,一般来说，atime比较好理解，但是很多时候，我们往往会混淆mtime和ctime这两个时间属性，或者搞不清楚两者的区别。在展开介绍之前，我们先来看看如何查看文件的atime,mtime,ctime属性。下面简单介绍一下：

查看atime属性

$ ls -lu


查看mtime属性

$ ls -l


查看ctime属性

$ ls -lc


具体可以查看命令ls的帮助手册（man ls）

-c     with -lt: sort by, and show, ctime (time of last modification of file status information); with -l: show ctime and
              sort by name; otherwise: sort by ctime, newest first

-u     with  -lt:  sort  by, and show, access time; with -l: show access time and sort by name; otherwise: sort by access
              time, newest first


使用stat命令查看文件的atime/mtime/ctime属性

$ stat filename


下面是是一个构造的例子，如下所示：

[mysql@dbtest04 kerry]$ stat test.log
  File: test.log
  Size: 5               Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd05h/64773d    Inode: 1193621     Links: 1
Access: (0777/-rwxrwxrwx)  Uid: (  801/   mysql)   Gid: (  800/   mysql)
Access: 2024-04-29 11:03:21.616417230 +0800
Modify: 2024-04-29 11:01:56.599421770 +0800
Change: 2024-04-29 11:34:16.385318171 +0800
 Birth: 2024-04-29 11:00:02.907427842 +0800
[mysql@dbtest04 kerry]$ ls -l test.log
-rwxrwxrwx 1 mysql mysql 5 Apr 29 11:01 test.log
[mysql@dbtest04 kerry]$ ls -lu test.log
-rwxrwxrwx 1 mysql mysql 5 Apr 29 11:03 test.log
[mysql@dbtest04 kerry]$ ls -lc test.log
-rwxrwxrwx 1 mysql mysql 5 Apr 29 11:34 test.log


那么接下来，我们来看看atime/mtime/ctime三者的定义吧。

那么我们接下来看看ctime与mtime的区别，一般来说，如果修改了文件的权限，属主等属性时，ctime会变化（mtime不会变化），修改文件的内容时，mtime & ctime都会变化，也就是说如果mtime变化了的话，ctime一定会变化，而ctime变化，mtime不一定变化。其实ctime表示最近一次metadata修改时间，这里的修改有两层意思：

• 修改文件/文件夹的metadata， 例如，文件的访问权限（chmod）或文件属主。
• 修改文件内容

如果简单一点的描述，就是mtime就是ctime的一个子集，ctime包含mtime，如果mtime变化了，ctime一定会变化。如下测试所示(这里我们用root账号来测试，方便修改文件的属主以及权限。)

[root@dbtest04 ~]# touch test.log
[root@dbtest04 ~]# stat test.log
  File: test.log
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2837        Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
Modify: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
Change: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
 Birth: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
[root@dbtest04 ~]# chown mysql:mysql test.log
[root@dbtest04 ~]# stat test.log
  File: test.log
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2837        Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (  801/   mysql)   Gid: (  800/   mysql)
Access: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
Modify: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
Change: 2024-04-29 12:03:48.956223503 +0800
 Birth: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
[root@dbtest04 ~]# chmod 755 test.log
[root@dbtest04 ~]# stat test.log
  File: test.log
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2837        Links: 1
Access: (0755/-rwxr-xr-x)  Uid: (  801/   mysql)   Gid: (  800/   mysql)
Access: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
Modify: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
Change: 2024-04-29 12:04:22.778221696 +0800
 Birth: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
[root@dbtest04 ~]# echo "it is test" > test.log
[root@dbtest04 ~]# stat test.log
  File: test.log
  Size: 11              Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2837        Links: 1
Access: (0755/-rwxr-xr-x)  Uid: (  801/   mysql)   Gid: (  800/   mysql)
Access: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800
Modify: 2024-04-29 12:04:57.245219856 +0800
Change: 2024-04-29 12:04:57.245219856 +0800
 Birth: 2024-04-29 12:03:01.741226024 +0800


不知道你注意到没有，往文件写入内容的时候，atime居然没有变化，这里为了验证，我们再做一次测试，如下截图所示

如上截图所示，我们往文件中写入内容，atime居然没有变化，其实你使用more、cat命令访问文件，文件的atime可能也没有变化，Why？Why？Why？直到我看到这篇文章"文件atime未变问题的研究"[1]（下面部分内容来自这篇文章）：

在kernel版本2.6.30之前，Linux的核心开发人员针对Ext3/Ext4文件系统的性能进行了讨论，其中包括atime。在kernel 2.6.30之前，文件系统中默认会及时的更新atime，这样会带来两个问题：

1. 系统中大量的文件访问，将atime写入到磁盘中，消耗时间，从而降低性能

2. 这样的操作也会消耗电能

在Linux上运行的，很少的应用程序需要获取精确的atime时间，并且Linux核心开发人员从Ext3/Ext4文件系统的性能角度出发，决定在2.6.30版本的内核中修改atime的更新方式，只有在以下三种情况之一才会更新atime:

• (1)    如果将分区mount的挂载的时候指定采用非relatime方式(默认采用relatime方式)，如strictatime.

补充：在OS启动的时候，将各个分区挂载到不同的目录，在挂载(mount)的参数中采用strictatime，表明及时更新atime。在2.6.30之后mount添加了”relatime”和”strictatime”两个选项，详细的可以通过”man mount”查看。

• (2) atime小于ctime或者小于mtime的时候

• (3) 本次的access time和上次的atime超过24个小时

这种做法避免了频繁的更新atime，提高了文件系统的性能。果然做Linux内核的大牛无不从每一个细节抓起呢，敬佩。

更多的详细信息，我们可以参考这篇文章[2],有兴趣的可以看看这篇文章。这里额外展开一下，ls 和 stat命令并不会修改文件的atime属性，如下测试所示

[mysql@dbtest04 kerry]$ rm kerry.log
[mysql@dbtest04 kerry]$ touch kerry.log
[mysql@dbtest04 kerry]$ stat kerry.log
  File: kerry.log
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd05h/64773d    Inode: 1193622     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (  801/   mysql)   Gid: (  800/   mysql)
Access: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800
Modify: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800
Change: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800
 Birth: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800
[mysql@dbtest04 kerry]$ ls kerry.log
kerry.log
[mysql@dbtest04 kerry]$ stat kerry.log 
  File: kerry.log
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd05h/64773d    Inode: 1193622     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (  801/   mysql)   Gid: (  800/   mysql)
Access: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800
Modify: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800
Change: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800
 Birth: 2024-04-29 15:35:58.084543673 +0800


参考资料

[1]

1: https://blog.csdn.net/cjf_iceking/article/details/11988525

[2]

2: http://www.h-online.com/open/news/item/Kernel-Log-What-s-coming-in-2-6-30-File-systems-New-and-revamped-file-systems-741319.html