用零清除未使用的空间 (ext3,ext4)

Question

如何用零清除未使用的空间？(ext3,ext4)

我正在寻找比它更聪明的东西

cat /dev/zero > /mnt/X/big_zero ; sync; rm /mnt/X/big_zero

就像FSArchiver正在寻找“已用空间”并忽略未使用但相反的站点。

目的：我想压缩分区图像，因此强烈建议用零填充未使用的空间。

顺便提一句。对于 btrfs ：用零清除未使用的空间 (btrfs)

Answer 1

这样的实用程序是zerofree.

从它的描述来看：

Zerofree 在 ext2 或 ext3 文件系统中找到未分配的、非零的块，并用零填充它们。如果此文件系统所在的设备是磁盘映像，这将很有用。在这种情况下，根据磁盘映像的类型，辅助实用程序可能能够在运行 zerofree 后减小磁盘映像的大小。Zerofree 要求文件系统被卸载或以只读方式挂载。

实现相同结果（将未使用的块清零）的常用方法是运行“dd”创建一个充满零的文件，该文件占用驱动器上的整个可用空间，然后删除该文件。这有很多缺点，而 zerofree 可以缓解：

• 它很慢
• 它使磁盘映像（临时）增长到最大程度
• 它（暂时）使用磁盘上的所有可用空间，因此其他并发写入操作可能会失败。

Zerofree 已被编写为从作为虚拟机内的来宾操作系统安装的 GNU/Linux 系统运行。如果这不是你的情况，你几乎肯定不需要这个包。

更新 #1

.deb 包的描述现在包含以下段落，这意味着这也适用于 ext4。

描述：ext2、ext3 和 ext4 文件系统中的零空闲块 Zerofree 在 ext2、ext3 或 ext4 文件系统中查找具有非零值内容的未分配块，并用零填充它们...

其他用途

此实用程序的另一个应用程序是压缩作为真实磁盘备份的磁盘映像。一个典型的例子是 BeagleBone 或 Raspberry Pi 中 SD 卡的转储。一旦空白空间被清零，备份映像就可以更有效地压缩。

Answer 2

清除 ext2/ext3/ext4 上未使用空间的方法摘要（如本问题和其他地方所述）：

将未使用的空间归零

文件系统未挂载

• 如果您的文件系统所在的“磁盘”是精简配置的（例如，支持 TRIM 的现代 SSD、格式支持稀疏的 VM 文件等）并且您的内核说块设备理解它，您可以使用e2fsck -E discard src_fs丢弃未使用的空间（需要 e2fsprogs 1.42.2 或更高版本）。
• 使用zerofree（例如zerofree src_fs）在未使用的块上显式写入零。
• 使用e2image -rap src_fs dest_fs仅在使用复制块（新的文件系统应该是一个零，否则“盘”上，需要的e2fsprogs 1.42.9或更高）。

文件系统已挂载

• 如果您的文件系统所在的“磁盘”是精简配置的（例如，支持 TRIM 的现代 SSD、格式支持稀疏性的 VM 文件等），您的内核会说块设备理解它，最后 ext 文件系统驱动程序支持它，您可以使用fstrim /mnt/fs/要求文件系统丢弃未使用的空间。
• 使用cat /dev/zero > /mnt/fs/zeros; sync; rm /mnt/fs/zeros（sfill来自安全删除使用此技术）。这种方法效率低下，Ted Ts'o（ext4 的作者）不推荐，可能不会将某些东西归零并且会减慢未来的fsck速度。

卸载文件系统会比挂载它产生更好的结果。当许多以前使用的空间需要归零时zerofree，丢弃往往是最快的方法，但在丢弃过程后使用有时可以将额外的一点归零（取决于如何在“磁盘”上实现丢弃）。

使图像文件更小

映像采用专用 VM 格式

您将需要使用适当的磁盘映像工具（例如qemu-img convert src_image dst_image）来回收归零的空间并允许表示映像的文件变小。

图像是原始文件

以下技术之一可用于使文件稀疏（因此零运行停止占用空间）：

• cp --sparse=always src_image dst_image.
• fallocate -d src_image （需要 util-linux v2.25 或更高版本）。

如今，使用像virt-sparsify这样的工具一次性完成这些步骤可能会更容易。

 来源

• 用零清除未使用的空间 (ext3,ext4)（这个 Unix 和 Linux 问题！）
• https://ext4.wiki.kernel.org/index.php/Ext4_VM_Images
• Ted Ts'o在“fs/ext4/resize.c:409 的内核错误”linux-ext4 线程中讨论图像缩减技术的帖子。
• 保持文件系统图像稀疏的作者zerofree
• 在服务器故障上的 kvm/qemu答案上释放 qcow2-image-file 上未使用的空间
• http://libguestfs.org/virt-sparsify.1.html

Answer 3

sfillfrom secure-delete可以做到这一点和其他几个相关的工作。

例如

sfill -l -l -z /mnt/X

更新 #1

github 上的 ArchLinux 项目似乎使用了一个源代码树，其中包含的源代码sfill是 Secure-Delete 包中包含的工具。

• https://github.com/BlackArch/secure-delete

sfill的手册页的副本也在这里：

• http://manpages.ubuntu.com/manpages/xenial/man1/sfill.1.html

Answer 4

如果您有 e2fsprogs 1.42.9，那么您可以使用e2image首先创建没有可用空间的分区映像，因此您可以跳过归零步骤。