为什么即使文本文件只有一个字节，文本文件也至少占用 4kB？

Question

出于某种原因，当我在 OS X 上制作文本文件时，它总是至少 4kB，除非它是空白的。为什么是这样？1 字节的纯文本可能有 4,000 字节的元数据吗？

Answer 1

文件系统的块大小必须为 4 kB。当数据写入文件系统中包含的文件时，操作系统必须分配存储块以包含将写入文件的数据。

通常，在创建文件系统时，包含在该文件系统中的存储被分段为固定大小的块。 这篇维基百科文章简要解释了这个过程。

此文件的文件系统的底层块大小必须具有 4K 字节的块大小。该文件使用 1 个 4K 块，并且该块中只有一个字节包含实际数据。

Answer 2

所有文件系统都有一个簇或块大小，或者可以分配来保存文件的最小磁盘空间量。即使实际文件大小小于簇/块大小，它仍然会消耗一个簇，或文件系统上的 4K。集群大小取决于文件系统和文件系统选项。

如果它包含零字节，正如Gilles 指出的那样，它在典型的 *nix 文件系统上使用零个块/集群，但使用一个 inode，这更好地回答了警告，“除非它是空白的。”

Answer 3

一个小实验来帮助说明这一点：

首先，让我们看看我的根 ext4 (LVM) 分区的实际块大小是多少：

[root@fedora17 blocksize]# dumpe2fs /dev/mapper/vg_fedora17-lv_root | grep -i "block size"
dumpe2fs 1.42.3 (14-May-2012)
Block size:               4096

正如预期的那样，它是 4096 (4 KiB)。现在，让我们创建三个文件：第一个是零字节，第二个是一个字节，第三个是 4 KiB（块大小）：

[root@fedora17 blocksize]# touch 0_bytes.bin
[root@fedora17 blocksize]# dd if=/dev/zero of=1_byte.bin bs=1 count=1
[root@fedora17 blocksize]# dd if=/dev/zero of=4096_bytes.bin bs=1 count=4096

现在，我们ls的目录。我们使用该-s选项查看分配的大小（最左边的列），以 1024 字节“块”的数量表示。
_{（ls 不知道真正的块大小是 4096——我们可以指定，--block-size但它会按该值缩放所有内容，我们也希望以字节为单位查看实际文件大小）}。

[root@fedora17 blocksize]# ls -ls
total 8
0 -rw-r--r--. 1 root root    0 Jan 21 23:56 0_bytes.bin
4 -rw-r--r--. 1 root root    1 Jan 21 23:38 1_byte.bin
4 -rw-r--r--. 1 root root 4096 Jan 21 23:38 4096_bytes.bin

这里可以注意两件事：

• 零字节文件在文件系统中占用零块，证实了Giles 所说的。
• 尽管其他两个文件的文件大小不同，但它们都占用 4*1024 = 一个 4KiB ext4 块。

稀疏文件

稀疏文件是具有大块零的文件。由于已知数据全部为零，因此将其存储在磁盘上毫无意义。通过这种方式，文件的表观大小实际上可能大于磁盘上的大小。

内联数据

请注意，某些文件系统允许将非常小的文件内容存储在inode本身中。请参阅是否可以将数据直接存储在 Unix / Linux 文件系统上的 inode 中？.