挂载文件系统选项nodiratime、noatime等集合小结

Linux系统文件有三个主要的时间属性，分别是 ctime(change time), atime(access time), mtime(modify time)。这三个时间很容易混淆，准备深入了解Linux的童鞋请区分这三者的区别

atime：Access time，是在读取文件或者执行文件时更改，即文件最后一次被读取的时间。
说明： st_atime
          Time when file data was last accessed. Changed by  the
          following  functions:  creat(),  mknod(),  pipe(),
          utime(2), and read(2).

mtime：Modified time，是在写入文件时随文件内容的更改而更改，是指文件内容最后一次被修改的时间。
说明： st_mtime
          Time when data was last modified. Changed by the  fol-
          lowing  functions:  creat(), mknod(), pipe(), utime(),
          and write(2).

ctime：Change time，是在写入文件、更改所有者、权限或链接设置时随 Inode 的内容更改而更改，即文件状态最后一次被改变的时间。
说明： st_ctime
          Time when file status was last changed. Changed by the
          following  functions:  chmod(),  chown(),  creat(),
          link(2),  mknod(),  pipe(),  unlink(2),  utime(),  and
          write().
很多人把它理解成create time，包括很多误导人的书籍也是这么写。实际上ctime是指change time。

注意：
1、修改是文本本身的内容发生了变化（mtime）
      改变是文件的索引节点发生了改变（ctime）
2、如果修改了文件内容，则同时更新ctime和mtime
3、如果只改变了文件索引节点，比如修改权限，则只是改变了ctime

4、如果使用ext3文件系统的时候，在mount的时候使用了noatime参数则不会更新atime的信息，即访问文件之后atime不会被修改，而这个不代表真实情况

小知识：这三个 time stamp 都放在 inode 中。若mtime,atime修改, inode 就一定会改,相应的inode改了,那ctime 也就跟着要改了，之所以在mount option中使用 noatime, 就是不想 file system 做太多的修改, 从而改善读取性能.

查看文件的 atime、ctime 和 mtime。
# ls -lc filename        列出文件的 ctime
# ls -lu filename        列出文件的 atime
# ls -l  filename          列出文件的 mtime

例子
1： # echo "Hello World" >> myfile    atime不变,同时改变了ctime和mtime
2： # cat myfile            ctime和mtime不变，只改变atime
      # ls myfile
                    ctime和mtime以及atime都不改变
3： # chmod u+x myfile            mtime和atime不变，只改变ctime
4： # mv myfile ../
                    mtime和atime不变，只改变ctime

其他扩展：
relatime属性

从kernel2.6.29开始，默认集成了一个 relatime的属性。使用这个特性来挂装文件系统后，只有当mtime比atime更新的时候，才会更新atime。

使用场景：
在文件读操作很频繁的系统中，atime更新所带来的开销很大，所以在挂装文件系统的时候使用noatime属性来停止更新atime。但是有些程序需要根据atime进行一些判断和操作，这个时候relatime特性就派上用场了。其实在事实上，这个时候atime和mtime已经是同一个time，所以可以理解这个选项就是为了实现对atime的兼容才推出的，并不是一个新的时间属性。
使用方法： # mount -o relatime /dir##挂载目录的时候加relatime参数


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默认的方式下linux会把文件访问的时间atime做记录，文件系统在文件被访问、创建、修改等的时候记录下了文件的一些时间戳，比如：文件创建时间、最近一次修改时间和最近一次访问时间；这在绝大部分的场合都是没有必要的。
因为系统运行的时候要访问大量文件，如果能减少一些动作（比如减少时间戳的记录次数等）将会显著提高磁盘 IO 的效率、提升文件系统的性能。
如果遇到机器IO负载高或是CPU WAIT高的情况，可以尝试使用noatime和nodiratime禁止记录最近一次访问时间戳。
修改/etc/fstab中

[plain] view plain copy
UUID="4231b126-7e67-45c4-b8bf-554006291d35"  /sdb_mnt    xfs    defaults        0 2 
为
[plain] view plain copy
UUID="4231b126-7e67-45c4-b8bf-554006291d35"  /sdb_mnt    xfs    defaults,noatime         0 2 

修改后重新挂载
[plain] view plain copy
mount -o remount /sdb_mnt 

或者手动临时挂载
[plain] view plain copy
mount -o noatime -o nodiratime -o remount /sdb_mnt 

做实验看看具体有什么区别：
[plain] view plain copy
[root@centos7 ~]# mount -t xfs -o noatime -o nodiratime  /dev/sdc1 /mnt_test         
[root@centos7 ~]# touch  /mnt_test/f1.txt 
[root@centos7 ~]# stat /mnt_test/f1.txt 
  File: ‘/mnt_test/f1.txt’ 
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file 
Device: 821h/2081d      Inode: 131         Links: 1 
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root) 
Access: 2017-10-13 11:26:18.057992489 +0800 
Modify: 2017-10-13 11:26:18.057992489 +0800 
Change: 2017-10-13 11:26:18.057992489 +0800 
Birth: - 
[root@centos7 ~]# sellp 1;echo hello >> /mnt_test/f1.txt ; stat /mnt_test/f1.txt 
bash: sellp: command not found... 
  File: ‘/mnt_test/f1.txt’ 
  Size: 6               Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file 
Device: 821h/2081d      Inode: 131         Links: 1 
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root) 
Access: 2017-10-13 11:26:18.057992489 +0800 
Modify: 2017-10-13 11:26:58.310992121 +0800 
Change: 2017-10-13 11:26:58.310992121 +0800 
Birth: - 
[root@centos7 ~]# cat /mnt_test/f1.txt ; stat /mnt_test/f1.txt 
hello 
  File: ‘/mnt_test/f1.txt’ 
  Size: 6               Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file 
Device: 821h/2081d      Inode: 131         Links: 1 
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root) 
Access: 2017-10-13 11:26:18.057992489 +0800 
Modify: 2017-10-13 11:26:58.310992121 +0800 
Change: 2017-10-13 11:26:58.310992121 +0800 
Birth: - 

可以看到
指定"noatime,nodiratime"的情况下
read文件的时候不会导致atime、mtime、ctime改变
write文件只会导致mtime和ctime更新，不会导致atime更新
[plain] view plain copy
[root@centos7 ~]# umount /mnt_test/  
[root@centos7 ~]# mount /dev/sdc1  /mnt_test 
[root@centos7 ~]# touch  /mnt_test/f2.txt 
[root@centos7 ~]# stat /mnt_test/f1.txt 
  File: ‘/mnt_test/f1.txt’ 
  Size: 6               Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file 
Device: 821h/2081d      Inode: 131         Links: 1 
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root) 
Access: 2017-10-13 11:28:30.220991280 +0800 
Modify: 2017-10-13 11:28:47.527991122 +0800 
Change: 2017-10-13 11:28:47.527991122 +0800 
Birth: - 
[root@centos7 ~]# stat /mnt_test/f2.txt   
  File: ‘/mnt_test/f2.txt’ 
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file 
Device: 821h/2081d      Inode: 132         Links: 1 
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root) 
Access: 2017-10-13 11:30:24.526990235 +0800 
Modify: 2017-10-13 11:30:24.526990235 +0800 
Change: 2017-10-13 11:30:24.526990235 +0800 
Birth: - 
[root@centos7 ~]# sellp 1;echo hello >> /mnt_test/f2.txt ; stat /mnt_test/f2.txt  
bash: sellp: command not found... 
  File: ‘/mnt_test/f2.txt’ 
  Size: 6               Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file 
Device: 821h/2081d      Inode: 132         Links: 1 
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root) 
Access: 2017-10-13 11:30:24.526990235 +0800 
Modify: 2017-10-13 11:30:45.416990044 +0800 
Change: 2017-10-13 11:30:45.416990044 +0800 
Birth: - 
[root@centos7 ~]# cat /mnt_test/f2.txt ; stat /mnt_test/f2.txt                    
hello 
  File: ‘/mnt_test/f2.txt’ 
  Size: 6               Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file 
Device: 821h/2081d      Inode: 132         Links: 1 
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root) 
Access: 2017-10-13 11:31:24.637989686 +0800 
Modify: 2017-10-13 11:30:45.416990044 +0800 
Change: 2017-10-13 11:30:45.416990044 +0800 
Birth: - 

可以看到未指定"noatime,nodiratime"的情况下
read文件的时候会导致atime更新，不会导致mtime和ctime更新
write文件只会导致mtime和ctime更新，不会导致atime更新


扩展知识，fstab格式，参照网上

/etc/fstab是用来存放文件系统的静态信息的文件。位于/etc/目录下，可以用命令less /etc/fstab 来查看，如果要修改的话，则用命令 vi /etc/fstab 来修改。

       当系统启动的时候，系统会自动地从这个文件读取信息，并且会自动将此文件中指定的文件系统挂载到指定的目录。下面我来介绍如何在此文件下填写信息。

    

文件示例
一个简单的 /etc/fstab，使用内核名称标识磁盘:

/etc/fstab
# <file system>        <dir>         <type>    <options>             <dump> <pass>
tmpfs                  /tmp          tmpfs     nodev,nosuid          0      0
/dev/sda1              /             ext4      defaults,noatime      0      1
/dev/sda2              none          swap      defaults              0      0
/dev/sda3              /home         ext4      defaults,noatime      0      2
字段定义
/etc/fstab 文件包含了如下字段，通过空格或 Tab 分隔：

<file system> <dir> <type> <options> <dump> <pass>
<file systems> - 要挂载的分区或存储设备.
<dir> - <file systems>的挂载位置。
<type> - 要挂载设备或是分区的文件系统类型，支持许多种不同的文件系统：ext2,ext3, ext4, reiserfs,xfs, jfs, smbfs,iso9660, vfat, ntfs,swap 及 auto。 设置成auto类型，mount 命令会猜测使用的文件系统类型，对 CDROM 和 DVD 等移动设备是非常有用的。
<options> - 挂载时使用的参数，注意有些mount 参数是特定文件系统才有的。一些比较常用的参数有：
auto - 在启动时或键入了mount -a 命令时自动挂载。
noauto - 只在你的命令下被挂载。
exec - 允许执行此分区的二进制文件。
noexec - 不允许执行此文件系统上的二进制文件。
ro - 以只读模式挂载文件系统。
rw - 以读写模式挂载文件系统。
user - 允许任意用户挂载此文件系统，若无显示定义，隐含启用noexec, nosuid, nodev 参数。
users - 允许所有 users 组中的用户挂载文件系统.
nouser - 只能被 root 挂载。
owner - 允许设备所有者挂载.
sync - I/O 同步进行。
async - I/O 异步进行。
dev - 解析文件系统上的块特殊设备。
nodev - 不解析文件系统上的块特殊设备。
suid - 允许 suid 操作和设定 sgid 位。这一参数通常用于一些特殊任务，使一般用户运行程序时临时提升权限。
nosuid - 禁止 suid 操作和设定 sgid 位。
noatime - 不更新文件系统上 inode 访问记录，可以提升性能(参见 atime 参数)。
nodiratime - 不更新文件系统上的目录 inode 访问记录，可以提升性能(参见 atime 参数)。
relatime - 实时更新 inode access 记录。只有在记录中的访问时间早于当前访问才会被更新。（与 noatime 相似，但不会打断如 mutt 或其它程序探测文件在上次访问后是否被修改的进程。），可以提升性能(参见 atime 参数)。
flush - vfat 的选项，更频繁的刷新数据，复制对话框或进度条在全部数据都写入后才消失。
defaults - 使用文件系统的默认挂载参数，例如ext4 的默认参数为:rw,suid, dev, exec, auto, nouser,async.
<dump> dump 工具通过它决定何时作备份. dump 会检查其内容，并用数字来决定是否对这个文件系统进行备份。 允许的数字是 0 和 1 。0 表示忽略， 1 则进行备份。大部分的用户是没有安装 dump 的 ，对他们而言 <dump> 应设为 0。
<pass> fsck 读取 <pass> 的数值来决定需要检查的文件系统的检查顺序。允许的数字是0, 1, 和2。 根目录应当获得最高的优先权 1, 其它所有需要被检查的设备设置为 2. 0 表示设备不会被 fsck 所检查。
文件系统标识
在 /etc/fstab配置文件中你可以以三种不同的方法表示文件系统：内核名称、UUID 或者 label。使用 UUID 或是 label 的好处在于它们与磁盘顺序无关。如果你在 BIOS 中改变了你的存储设备顺序，或是重新拔插了存储设备，或是因为一些 BIOS 可能会随机地改变存储设备的顺序，那么用 UUID 或是 label 来表示将更有效。参见 持久化块设备名称 。

要显示分区的基本信息请运行：

$ lsblk -f
NAME   FSTYPE LABEL      UUID                                 MOUNTPOINT
sda                                                        
├─sda1 ext4   Arch_Linux 978e3e81-8048-4ae1-8a06-aa727458e8ff /
├─sda2 ntfs   Windows    6C1093E61093B594                    
└─sda3 ext4   Storage    f838b24e-3a66-4d02-86f4-a2e73e454336 /media/Storage
sdb                                                          
├─sdb1 ntfs   Games      9E68F00568EFD9D3                    
└─sdb2 ext4   Backup     14d50a6c-e083-42f2-b9c4-bc8bae38d274 /media/Backup
sdc                                                          
└─sdc1 vfat   Camera     47FA-4071                            /media/Camera
内核名称
你可以使用 fdisk -l 来获得内核名称，前缀是dev.

标签
注意: 使用这一方法，每一个标签必须是唯一的.
要显示所有设备的标签，可以使用 lsblk -f 命令。在/etc/fstab 中使用 LABEL= 作为设备名的开头 :

/etc/fstab
# <file system>        <dir>         <type>    <options>             <dump> <pass>

tmpfs                  /tmp          tmpfs     nodev,nosuid   0      0

LABEL=Arch_Linux       /             ext4      defaults,noatime      0      1
LABEL=Arch_Swap        none          swap      defaults              0      0
UUID
所有分区和设备都有唯一的 UUID。它们由文件系统生成工具 (mkfs.*) 在创建文件系统时生成。

lsblk -f 命令将显示所有设备的 UUID 值。/etc/fstab 中使用UUID= 前缀:

/etc/fstab
# <file system>                           <dir>         <type>    <options>             <dump> <pass>

tmpfs                                     /tmp          tmpfs     nodev,nosuid          0      0

UUID=24f28fc6-717e-4bcd-a5f7-32b959024e26 /     ext4              defaults,noatime      0      1
UUID=03ec5dd3-45c0-4f95-a363-61ff321a09ff /home ext4              defaults,noatime      0      2
UUID=4209c845-f495-4c43-8a03-5363dd433153 none  swap              defaults              0      0
提示和技巧
自动挂载
如果 /home 分区较大，可以让不依赖/home 分区的服务先启动。把下面的参数添加到/etc/fstab 文件中 /home 项目的参数部分即可：
noauto,x-systemd.automount
这样 /home 分区只有需要访问时才会被挂载。内核会缓存所有的文件操作，直到/home 分区准备完成。

注意: 这样做会使 /home 的文件系统类型被识别为 autofs，造成 mlocate 查询时忽略该目录。实际加速效果因配置而异，所以请自己权衡是否需要。
挂载远程文件系统也是同理。如果你仅想在需要的时候才挂载，也可以添加 noauto,x-systemd.automount 参数。另外，可以设置 x-systemd.device-timeout=# 参数，设置超时时间，以防止网络资源不能访问的时候浪费时间。
如果你的加密文件系统需要密钥，则需要添加 noauto 参数到 /etc/crypttab 文件中的对应位置。systemd 开机的时候就不会打开这个加密设备，会一直等待到设备被访问时再使用密钥文件挂载。比如在使用加密RAID设备的时候可以节省一定的时间，因为 systemd 不必等到设备可用后才能访问。例如：
/etc/crypttab
data /dev/md0 /root/key noauto
交换分区 UUID
如果交换分区没有 UUID，可以手动加入。如果使用 lsblk -f 命令没有列出交换分区的 UUID 就说明发生了这种情况。下面是为交换分区指定 UUID 的步骤：

确定交换分区：

# swapon -s
禁用交换分区：

# swapoff /dev/sda7
用新 UUID 重新创建交换分区：

# mkswap -U random /dev/sda7
激活交换分区:

# swapon /dev/sda7
路径名有空格
如果挂载的路径中有空格，可以使用 "\040" 转义字符来表示空格（以三位八进制数来进行表示）

/etc/fstab
UUID=47FA-4071     /home/username/Camera\040Pictures   vfat  defaults,noatime      0  2
/dev/sda7          /media/100\040GB\040(Storage)       ext4  defaults,noatime,user  0  0
.....</nowiki>}}

外部设备
外部设备在插入时挂载，在未插入时忽略。这需要 nofail 选项，可以在启动时若设备不存在直接忽略它而不报错.

/etc/fstab
/dev/sdg1    /media/backup    jfs    defaults,nofail    0  2
atime 参数
使用 noatime, nodiratime 或 relatime 可以提升 ext2， ext3 及 ext4 格式磁盘的性能。 Linux 在默认情况下使用atime选项，每次在磁盘上读取（或写入）数据时都会产生一个记录。这是为服务器设计的，在桌面使用中意义不大。默认的atime 选项最大的问题在于即使从页面缓存读取文件(从内存而不是磁盘读取)，也会产生磁盘写操作！

使用 noatime 选项阻止了读文件时的写操作。大部分应用程序都能很好工作。只有少数程序如 Mutt 需要这些信息。Mutt 的用户应该使用relatime 选项。使用 relatime 选项后，只有文件被修改时才会产生文件访问时间写操作。nodiratime 选项仅对目录禁用了文件访问时间。relatime 是比较好的折衷，Mutt 等程序还能工作，但是仍然能够通过减少访问时间更新提升系统性能。

注意: noatime 已经包含了nodiratime。不需要同时指定。
tmpfs
tmpfs 是一个临时文件系统，驻留于你的交换分区或是内存中（取决于你的使用情况）。使用它可以提高文件访问速度，并能保证重启时会自动清除这些文件。

经常使用 tmpfs 的目录有 /tmp, /var/lock and /var/run. 不要将之使用于 /var/tmp, 因为这一目录中的临时文件在重启过程中需要被保留。使用 tmpfs /run 目录，/var/run 和/var/lock 是为了兼容老版本建立的链接。默认/etc/fstab中的的/tmp也是 tmpfs.

默认情况下， tmpfs 分区被设置为你总的内存的一半，当然你可以自由设定这一值。注意实际中内存和交换分区的使用情况取决于你的使用情况，而 tmpfs 分区在其真正使用前是不会占用存储空间的。

要将 /tmp 放到 tmpfs，将下行加入/etc/fstab：

/etc/fstab
.....
tmpfs /tmp      tmpfs nodev,nosuid                 0 0
.....
可以指定大小，但不要修改 mode 选项，以保证文件具有正确的访问权限(1777)。在上例中/tmp 将最多使用一半内存，要指定最大空间，使用size 挂载选项：

/etc/fstab
.....
tmpfs /tmp      tmpfs nodev,nosuid,size=2G          0 0
.....
这里有一个更高级的例子，展示如何为用户添加 tmpfs 挂载。这对于网站、mysql 临时文件, ~/.vim/, 和其他情况很有用。尝试并获得理想的挂载选项来完成目标是很重要的。目标是尽量采用安全的策略来防止滥用。限制大小，同时指定 uid 和 gid 加上 mode 是非常安全的。更多信息.

/etc/fstab
tmpfs /www/cache tmpfs rw,size=1G,nr_inodes=5k,noexec,nodev,nosuid,uid=648,gid=648,mode=1700 0 0
参阅 mount 命令 man 手册以获得更多的内容。

重启后方能生效。注意不要直接执行 mount -a 命令，因为可能造成无法访问当前目录中的文件（比如你应该保证 lockfiles 的正常存在）。然而，如果它们都是空的，那么就可以直接执行mount -a 而不必重启电脑。

应用更改后，可以通过 findmnt 检查是否生效：

$ findmnt --target /tmp
TARGET SOURCE FSTYPE OPTIONS
/tmp   tmpfs  tmpfs  rw,nosuid,nodev,relatime
使用
一般需要大量读写操作的程序在使用 tmpfs 时都会提升性能。有些程序把共享内存放到 tmpfs 上时性能会大幅提升，例如将 Firefox Profile 文件夹放到内存后，Firefox 性能大幅提升。

Note: tmpfs 目录(/tmp) 挂载时需要去掉noexec 参数，否则有些编译程序无法执行，此外，tmpfs 的默认大小是内存的一般，可能会产生空间不够的问题。
下面命令可以让makepkg在tmpfs目录进行编辑，也可以在在/etc/makepkg.conf中进行设置:

$ BUILDDIR=/tmp/makepkg makepkg
普通用户读写 FAT32
为了取得对 FAT32 分区的写权限，你必须修改/etc/fstab文件。

/etc/fstab
/dev/sdxY    /mnt/some_folder  vfat   user,rw,umask=000              0  0
“users”标签的意思是任何用户（甚至非 root 用户）都可以挂载或卸载分区 '/dev/sdX'。“rw”标签则分配读写的使用权。但我不知道“umask”标签的意义（umask 是权限掩码命令 umask=000 指任何人没有特权，且权限为777，即所有人都可以读、写、执行）。我曾试图在“man mount”中查询，但是没有什么结果。

比如你的 FAT32 分区在 '/dev/sda9'，你想将其挂载到 '/mnt/fat32'，那么你需要输入并运行

/etc/fstab
/dev/sda9    /mnt/fat32        vfat   user,rw,umask=111,dmask=000    0  0