“stat”是一个消耗 CPU 的命令吗？

Question

我的问题是：如果我不断地调用这个命令（例如每秒 50 次），Linux 系统中的“stat”命令是否会消耗过多的 CPU？

问题是这样来的：

我正在用 Java 编写程序，它经常调用 File.length() 方法。我注意到 CPU 使用率很快就达到了 20%（非常高）。

我检查了 File.length() 的源代码，它使我进入了非常深层次的文件系统，我看到源代码是这样的：

#include <sys/stat.h>
...
#define stat64 stat
...
    // Android-changed: Name changed because of added thread policy check
JNIEXPORT jlong JNICALL
Java_java_io_UnixFileSystem_getLength0(JNIEnv *env, jobject this,
                                       jobject file)
{
    jlong rv = 0;

    WITH_FIELD_PLATFORM_STRING(env, file, ids.path, path) {
        struct stat64 sb;
        if (stat64(path, &sb) == 0) {
            rv = sb.st_size;
        }
    } END_PLATFORM_STRING(env, path);
    return rv;
}

它看起来像是在系统中使用“stat”命令。 我检查了 stat 的手册页：

这些函数返回有关文件的信息。文件本身不需要权限，但是在 stat() 和 lstat() 的情况下 - 需要对指向文件的路径中的所有目录具有执行（搜索）权限。

由于它不需要读取权限，我想知道我是否可以断定它不打开文件并读取内容，因此应该消耗很少的CPU？

在哪里可以看到命令“stat”的实际实现？

任何想法都会有所帮助，谢谢！

Answer 1

“stat”是一个消耗 CPU 的命令吗？

这是一个系统调用，而不是一个命令。 （如果是命令的话，成本会高很多。）

由于它不需要读取权限，我不知道我是否可以得出结论，它不打开文件并读取内容，因此应该消耗很少的CPU？

这不是一个有效的结论。只有深入了解stat CPU 使用率的实际作用以及它的作用方式，才能得出关于它的初步结论。

在stat 的情况下，从第一原理预测太复杂了。即使您对现代 Linux 内核的工作原理有深入的了解，也需要考虑一些方面来做出可靠的预测。

为了说明一些潜在的复杂性：

• 解析路径可能涉及在多个目录中查找目录条目
• 需要为每个目录查找执行访问检查
• 目录和 inode 可能需要从磁盘读取
• 可以缓存磁盘块和/或元数据
• 环回和远程文件系统使事情变得更加复杂

在某些情况下，这可能相对较快。在其他情况下，不是。

简而言之......不，你不应该假设。

在哪里可以看到stat的实际实现。

通常它都在 Linux 内核源代码中。但在某些情况下，可能会涉及到用户空间回送文件系统之类的代码。

有很多东西要拖网。我不会推荐它……除非你有强烈的学习内核内部的愿望。

一个更好的主意是用 C/C++ 编写一个基准并对其进行测量。