文件名的长度如何影响磁盘上的剩余存储空间？答案

【问题标题】：How does the length of a filename affect remaining storage space on a disk?文件名的长度如何影响磁盘上的剩余存储空间？
【发布时间】：2011-04-16 01:28:36
【问题描述】：

文件名的长度如何影响磁盘上的剩余存储空间？

我意识到这是依赖于文件系统的。特别是我正在考虑 EXT 系列文件系统。我不完全了解 inode 如何影响磁盘空间以及文件名本身是如何存储的。这个问题也很难得到相关的搜索结果。这就是我在这里问的原因。在 linux 上，最大文件名长度通常为 255 或 256 个字符。创建文件系统时，是否为每个文件名“保留”了该空间量？换句话说，磁盘存储是否不受实际文件名的影响，因为已经使用了最大值？还是比这更复杂？

假设，我有一个名为“joe.txt”的文件并将其重命名为“joe2.txt”。在此之后可用磁盘空间量是否减少了？像“joe_version.txt”或“joe_original_version_with_bug_that_Jim_solved.txt”这样的较长名称呢？我担心 8、16、32、64 等字符的阈值。我将存储数百万张图像。我以前从来没有担心过这样的问题，所以我不完全确定它是如何工作的。

虽然 EXT 是我使用的唯一文件系统，但讨论 FAT 和其他文件系统可能对有类似问题的其他人有用。

【问题讨论】：

标签： filesystems filenames diskspace ext3 ext4

【解决方案1】：

FAT16 预分配。

FAT32 使用解决方法来提供长文件名；随着文件名变长，需要额外的目录文件块来存储额外的字符 - 目录文件是常规文件，因此会占用额外的磁盘空间。但是，最小的分配是一个集群，因此除非额外的文件名存储超出集群边界，否则不会消耗您本来可以使用的额外磁盘空间。

我并不熟悉 UNIX 类型文件系统中文件名的处理方式。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 Linux（或更一般地，Unix 类型的文件系统）上，文件名存储在目录条目 inode 中，其中包含目录中每个文件的（文件名，inode 编号）映射列表。我的理解是，对于每个文件名，都有 NAME_MAX 个字符的保留空间。事实上，在 Linux 上 NAME_MAX 是 255。

所以，回答你的问题，当文件系统创建时，没有为文件名保留空间，但是一旦你创建了一个文件，NAME_MAX 个字节就会被保留给文件名。此外，对于目录 inode，我的理解是，至少在 ext2/3/4 上，空间是根据需要以磁盘块（4 KB，除非你正在做一些非常奇怪的事情）粒度分配的。 IE。一个目录至少占用 4 KB（加上父目录 inode 中的一个条目），如果 (filename, inode) 对的列表不适合该 4 KB（减去其他开销，例如目录权限），它会分配一个新的 4 KB 块来继续列表，依此类推（ext2/3 使用间接块方案，而 ext4 使用范围）。

【讨论】：

我希望更多的人最终会对您的答案发表评论并予以确认。我认为它是正确的，但我仍然不知道 100%。
请注意，程序不应盲目假设系统范围的 NAME_MAX 可以实际使用。许多文件系统确实支持许多 bytes，这可能与经常使用 UTF-8 编码的字符完全不同。此外，如果当前安装是例如ecryptfs 实际限制可能更像 160 字节。要获得真正的限制，请运行getconf NAME_MAX /path/to/directory
关于原始问题的答案：文件名的存储取决于文件系统，有些文件系统可能不会为每个文件名保留 255 个字节，但会压缩目录条目以尽可能适合一个磁盘块。此外，由于历史原因，大多数文件系统仍然设计用于 512 字节磁盘块，因此如果更改确实适合现有块，则不需要空间。如果更改不适合，则会保留额外的块，直到数据适合。