文件系统中 atime,lazytime,relatime 详聊

atime，ctime，mtime是文件inode的三个时间戳，分别表示文件最近一次的访问时间；inode本身的更改（changed）时间；文件数据的更改（modify）时间；这几个概念还是很好区分。ctime和mtime的概念很清楚，每次ctime和mtime变化了，那么这个inode就真的要落盘了，但是atime相对就比较棘手一些；atime表示这个文件被访问（确切的说是读）了，比如cat file操作，但吊诡的是：每次读操作都会转化成一次写，因为atime的改变导致了inode变脏写回。这是很难接受的一件事情，因为哪怕你什么都没有写入，简单的读操作，竟然在系统层面引起了大量的写IO。于是各种优化被提了出来。

noatime：直接没有atime，让系统中的atime失效；relatime：只有当mtime/ctime的时间戳晚于atime的时候才去更新atime；lazytime：如果仅有inode变脏，那么控制inode下发的时间。

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lazytime的问题的本质是：哪些操作会深入到真实的文件系统，那些操作不会深入到真实的文件系统？

比如setsize,write,truncate等操作都是会深入到真实的文件系统中去的，并且这些操作都会使得文件的 i_size 等关键属性发生变化，真实文件系统中会主动把这个 inode 放到到待回写的脏链表(bdi_writeback->b_dirty)中去！但是对于一个cat操作，会引起atime的变化(我们认为atime是一种不关键的inode属性)，变化了也就是脏的了，VFS层负责把这个inode放到待回写的脏链表中去(bdi_writeback->b_dirty/b_dirty_time)。这说明，调用mark_inode_dirty让inode回写这件事儿，如果深入到了真实文件系统，比如i_size变了等场景，真实文件系统做；如果未深入到真实文件系统，VFS做！

再引申一件事情：inode结构体中许多重要的成员，比如 i_size, i_links都是在具体文件系统中设置，这个以后慢慢聊

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------那么到这里我们就大致知道了，其实relatime和lazytime其实都是处理的只有atime变化的场景，举例来说：cp file1 file2，此时file1就只有一个atime的变化。这会儿再来看relatime和lazytime，relatime是说atime的改变要与mtime/ctime联系在一起，只有mtime/ctime时间戳晚于atime的时候才会去更新atime，什么意思？初始状态下，我atime是9:00，mtime/ctime是12:00， 我13:00 cat了一下，kernel发现9:00 < 12:00，于是把atime更新为13:00；初始状态下，我atime是9:00，mtime/ctime是8:00，我13:00 cat了一下，kernel发现9:00 > 8:00，那么便不会更新atime，atime此时仍为9:00，这是relatime。lazytime呢，是说我inode的atime是实时更新的，8:00 cat，那么atime是8:00，13:00 cat，atime就变成了13:00，但是如果设置了lazytime，这个只有atime变化的inode是不会被下发的，只有当如下条件之一发生时才会被下发：1）有其他重要属性变化，如i_size/i_links等；2）如果用户态调用fsync/fdatasync等。

通过这些分析知道，lazytime 和 relatime 会大量减少IO的数量。好了，这就是基本的原理咯。

最后看如何使能这些标记：

mount -t ext4 -oremount,lazytime /dev/ram0 ext4

mount -t ext4 -oremount,relatime /dev/ram0 ext4

mount-t ext4 -oremount,strictatime /dev/ram0 ext4

mount -t ext4 -oremount,noatime /dev/ram0 ext4