保存文件时元数据去哪里了？

Question

假设 Johnny 创建了一个 EMPTY 文件。它被称为foobar.py。当 Johnny 允许执行它时，他运行chmod 755 foobar.py. 该文件现在具有元数据

-rw-r--r-- 1 johnny staff    0 Dec 27 22:53 foobar.py

该文件中存储的所有元数据在哪里？文件大小为0，那么当它转移到另一个驱动器时它如何保留元数据？

Answer 1

它没有存储在该文件中。它存储在文件系统中，所有参数都是手动一一复制的（尽管有些根本无法复制）。

也就是说，大多数操作系统实际上并没有“使用元数据复制文件”调用。文件复制程序只是创建一个名为 的新文件foobar.py，复制整个 0 字节的数据，然后使用utime()或SetFileTime()使其修改时间看起来与原始文件相同。同样，文件权限将通过使用 chmod() 重新设置它们或通过复制 POSIX ACL 属性来“复制”。

某些元数据不会被复制。设置所有权需要 root 权限，因此其他人的文件副本属于您并占用您的磁盘配额。ctime（属性更改时间）在 Unix 上无法手动设置；btime（出生/创建时间）通常也不会被复制。

比较cp -a foo bar（复制元数据）和cp foo bar（不复制）：

$ strace -v cp foo bar
…
打开（“富”，O_RDONLY）= 3
打开（“酒吧”，O_WRONLY|O_TRUNC）= 4
读（3，“测试\n”，131072）= 5
写（4，“测试\n”，5）= 5
读（3，“”，131072）= 0
关闭（4）= 0
关闭（3）= 0
…

$ strace -v cp -a foo bar
…
 -- 检索原始元数据
lstat("foo", {st_dev=makedev(254, 0), st_ino=60569468, st_mode=S_IFREG|0644,
             st_nlink=1, st_uid=1000, st_gid=1000, st_blksize=4096, st_blocks=8,
             st_size=5, st_atime=2016-12-28T09:16:59+0200.879714332,
             st_mtime=2016-12-28T09:16:55+0200.816363098,
             st_ctime=2016-12-28T09:16:55+0200.816363098}) = 0
 -- 数据被复制
open("foo", O_RDONLY|O_NOFOLLOW) = 3
打开（“酒吧”，O_WRONLY|O_TRUNC）= 4
读（3，“测试\n”，131072）= 5
写（4，“测试\n”，5）= 5
读（3，“”，131072）= 0
 -- 修改时间被复制
utimensat(4, NULL, [{tv_sec=1482909419, tv_nsec=879714332},
                    {tv_sec=1482909415, tv_nsec=816363098}], 0) = 0
 -- 所有权被复制（仅使用 'sudo [strace] cp'）
fchown(4, 1000, 1000) = 0
 -- 复制扩展属性（xdg.origin.url 由浏览器设置，wget）
flistxattr(3, NULL, 0) = 0
flistxattr(3, "user.xdg.origin.url\0", 20) = 20
fgetxattr(3, "user.xdg.origin.url", "https://superuser.com/", 22) = 22
fsetxattr(4, "user.xdg.origin.url", "https://superuser.com/", 22, 0) = 0
 -- POSIX ACL 不存在，因此基本 ACL 是从 st_mode 构建的
 --（在这种情况下，一个简单的 fchmod() 也可以工作）
fgetxattr(3, "system.posix_acl_access", 0x7ffc87a50be0, 132) = -1 ENODATA (无可用数据)
fsetxattr(4, "system.posix_acl_access", "\2\0\0\0\1\0\6\0\377\377\377\377\4\0\4\0\377\377\377\ 377 \0\4\0\377\377\377\377", 28, 0) = 0
关闭（4）= 0
关闭（3）= 0
…

Answer 2

它通常因存储元数据的文件系统而异。在 ext2 系列文件系统上，您提到的元数据（所有者、组、权限、时间）存储在inode 中。inode 还存储（指向）文件在磁盘上占用的块。该索引节点并没有存储的文件名。

您可以使用stat系统调用 ( man 2 stat)访问此数据，并使用该stat工具打印它 ( man stat)。可以linux/include/linux/fs.h在内核源代码中找到对 inode 字段的详细说明。

还有其他种类的元数据（例如ACL 权限）存储在不同的地方。

复制文件时默认不复制元数据。相反，会创建一个具有默认元数据值的新文件。cp( -p, --preserve)有多种选项，它们指示cp通过读取旧元数据stat并相应地修改新元数据来复制元数据。