谁吃了你的硬盘空间？(2) 获取文件系统与文件信息

/etc目录下有一个fstab文件，记录了磁盘分区的信息，挂载分区(mount)的时候，就需要读取这个文件的信息。另外，同一目录下，还有一个mtab文件，记录了当前已挂载的磁盘分区信息，每当mount、umount的时候，都会更新该文件，而df命令，读取的也正是这个mtab文件。这是Linux的情况，如果是Unix，文件名字可能有所不同，例如：

操作系统 记录所有分区信息的文件 记录已挂载分区信息的文件
Linux /etc/fstab /etc/mtab
Solaris /etc/vfstab /etc/mnttab
HP-UX /etc/fstab /etc/mnttab

为叙述方便，本文都按Linux的标准编写。

/etc/mtab是一个按行表示已挂载分区信息的文件，以制表符或者空格分隔各列。第一列表示文件系统的名字，第二列表示文件系统挂载的目录，第三列表示文件系统的类型，第四列表示文件系统挂载时的参数，从第五列开始，各个操作系统的定义不尽相同，而且df命令无需用到，因此不再列举。

至此，简述一下df命令的工作原理：
1. 按行读取/etc/mtab文件，每行的内容解析成一个mntent结构体，该结构体在Linux中定义如下，df.c会用到前四个成员，但真正有用的是前两个：
struct mntent { char *mnt_fsname; /* Device or server for filesystem. */ char *mnt_dir; /* Directory mounted on. */ char *mnt_type; /* Type of filesystem: ufs, nfs, etc. */ char *mnt_opts; /* Comma-separated options for fs. */ int mnt_freq; /* Dump frequency (in days). */ int mnt_passno; /* Pass number for `fsck'. */ };

2. 调用上一节提到的get_fs_usage接口，分别传进挂载目录和文件系统名字两个参数，获得一个fs_usage结构体，最后按上一节的公式计算磁盘使用情况和空间占用百分比。

OK，df的分析到此为止，但是如何知道磁盘分区中，哪些目录下的文件占用的空间较多呢？这就需要用到网上广为流传的stat结构体及其接口了。简化版的stat结构体如下：
struct stat { __dev_t st_dev; /* device */ __ino_t st_ino; /* file serial number */ __mode_t st_mode; /* file mode */ __nlink_t st_nlink; /* link count */ __uid_t st_uid; /* user ID of owner */ __gid_t st_gid; /* group ID of owner */ __dev_t st_rdev; /* device number, if device */ __off_t st_size; /* total size, in bytes */ __blksize_t st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */ __blkcnt_t st_blocks; /* number of blocks allocated */ __time_t st_atime; /* time of last access */ __time_t st_mtime; /* time of last modification */ __time_t st_ctime; /* time of last status change */ };

简单地说，要获得该目录的占用空间，就是对目录下的每一个文件使用系统调用lstat，获得其stat结构，然后累加st_size或者st_blksize*st_blocks，这取决于你偏好于哪一种计算方法，如遇到目录则进入递归调用。lstat系统调用的原型如下：
int lstat(const char *path, struct stat *buf);

至此，我们已经知道了怎样计算磁盘分区的空间占用情况，并且知道怎样找到每个目录下的文件的总字节数或总占用空间。这样，就可以计算出磁盘上，哪个分区空间最紧张，哪个目录吃掉了最多的空间了。

下一节，将给出全部源代码。