lsコマンドの表示について（ディレクトリのサイズ）

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lsコマンドの表示について（ディレクトリのサイズ）というのがあった。新規に作成したディレクトリのサイズが4096の倍数で表示されるというものだ。実際新規にディレクトリを作成してls -lとしてみると、確かに4096で、その下にファイルを作成しても4096のままである。

Takeshi Kusune さんが実装にもとずいて説明されている。ディレクトリもファイルと同じ扱いをする。ファイル同じようにiノードをもつ。（ただし、file_operetion,inode_operatinのコールバック関数は異なる。）そしてファイルと同じようにデータブロックをもつ。ディレクトリはこのデータブロックに配下のファイルのiノードとファイル名を記述しており、ファイルと同じように実際のサイズを有している。しかし考えてみればディレクトリのサイズは意味がない。ユーザがそれを読み書きするような事はないからだ。

fs/ext3/namei.cのstatic int ext3_mkdir(struct inode * dir, struct dentry * dentry, int mode)で


inode->i_op = &ext3_dir_inode_operations;
inode->i_fop = &ext3_dir_operations;
inode->i_size = EXT3_I(inode)->i_disksize = inode->i_sb->s_blocksize;

確かにiノードのi_sizeに自スーパブロックのブロックサイズを設定している。i_sb->s_blocksizeはファイルシステム登録register_filesystem時に、ファイルシステム毎に設定するスーパブロック情報でコールバック関数で設定される。mkfs時の設定値で通常は4096だ。ディレクトリも実際のサイズを有しているわけだから、ファイルのように1バイト単位でサイズを表示させることは可能だと思う。しかし意味が無いゆえ実装上は簡単にそのデータブロック数を設定しているのだろう。サイズが4096としても、まんざら間違いだ。ともないわけだから。

追記

ディレクトリエントリエントリーは下の構造を連ねたものである。
inode,rec_len,name_len,file_type,name
あるエントリーを削除する場合、その前のエントリーのrec_lenに削除するrec_lenを足しこむことで実現している。従ってディレクトリのサイズというものは意味はないと言える。

配下にファイルをどんどん作成していって、4096を超えた場合別のデータブロックを使うことになる。その場合のサイズは4096*2となるか？　ソースを追ってみました。

追記

ext3_add_entryはext3ファイルシステムのディレクトリへの登録処理です。まず現ブロック数を取り出して、最初のブロックからの先頭から、add_dirent_to_buf関数で、新規ファイル名が登録できるスペースがあるかどうかを探していきます。ディレクトリフォーマットは、ｉノード、レコードサイズ、ファイル名サイズ、ファイルタイプ、ファイル名の順に登録されており、ファイルを削除は、前のファイル名のレコードサイズを削除するファイルのレコードサイズまで拡張することで行っているそうです。ですから、登録はディレクトリの先頭から空きスペースを探しています。

もし空きスペースなければ、次にブロックＮＯを引数にして、ext3_appendがよばれています。この関数で新規ブロックを確保し、再度add_dirent_to_bufでそのブロックに追加ファイル名の登録となるようです。

static int ext3_add_entry (handle_t *handle, struct dentry *dentry,
       struct inode *inode)
{
・・・・・・・
       blocks = dir->i_size >> sb->s_blocksize_bits;
       for (block = 0, offset = 0; block < blocks; block++) {
               bh = ext3_bread(handle, dir, block, 0, &retval);
               if(!bh)
                       return retval;
               retval = add_dirent_to_buf(handle, dentry, inode, NULL, bh);
               if (retval != -ENOSPC)
                       return retval;　<- このブロック内で書き込めたら終了
・・・・・・・
       }
　　　　書き込めなかったので新規ブロックを獲得
       bh = ext3_append(handle, dir, &block, &retval);
・・・・・・・
       return add_dirent_to_buf(handle, dentry, inode, de, bh);
}

ext3_appendでまず、次のブロックを作成モードext3_breadの3番目の引数が１で呼び出され、ブロックが確保しているようです。そしてinode->i_sizeにスーパブロックサイズを足しこんでいるようです。

static struct buffer_head *ext3_append(handle_t *handle,
                                       struct inode *inode,
                                       u32 *block, int *err)
{
       struct buffer_head *bh;

       *block = inode->i_size >> inode->i_sb->s_blocksize_bits;

       bh = ext3_bread(handle, inode, *block, 1, err);
       if (bh) {
               inode->i_size += inode->i_sb->s_blocksize; <-スーパブロックのサイズ増
               EXT3_I(inode)->i_disksize = inode->i_size;
               *err = ext3_journal_get_write_access(handle, bh);
               if (*err) {
                       brelse(bh);
                       bh = NULL;
               }
       }
       return bh;
}

結論としてディレクトリサイズは、スパーブロックサイズ単位で増えていくようです。