为什么 linux 上的 fallocate() 在空间不足时会创建一个非空文件？

Question

假设我有以下代码：

#define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char** argv) {

    if (argc > 2) {
        int fd = open(argv[1], O_CREAT|O_WRONLY, 0777);
        size_t size = atoi(argv[2]);

        if (fd > 0) {

            //int result = fallocate(fd, 0, 0, size);
            //printf("itak: %d, errno: %d (%s)\n", result, errno, strerror(errno));
            int result = posix_fallocate(fd, 0, size);
            printf("itak: %d, errno: %d (%s)\n", result, result, strerror(result));

        } else {
            printf("failed opening file\n");
        }

    } else {
        printf("Usage blah\n");
    }


}

这是一个简单版本的 /usr/bin/fallocate 我用来测试我的假设。 我发现如果我使用它来创建一个大于文件系统可用空间的文件，它将返回 -1 和正确的 errno，但仍会创建一个最大允许大小的文件。 这对我来说似乎很奇怪，因为该命令显式返回 -1，这应该是失败的信号，但它仍然做了一些事情。而且它没有我要求的 - 它创建了一个未知大小的文件（在我运行它的那一刻）。 如果我使用 fallocate() 为我不知道的小猫照片保留一些空间，如果它保留的空间比我要求的少，那对我来说毫无用处。

是的，fallocate() 和 posix_fallocate() 的行为是保存方式，如您所见，我检查了两者。

我很自然地认为我做错了什么。因为如果你在编程时遇到问题，99.9% 都会发生这种情况。所以我尝试了 /usr/bin/fallocate 实用程序，是的，它“失败”了，但仍然创建了一个文件。

这是我运行该实用程序的示例：

rakul@lucky-star /tmp $ strace fallocate -l 10G /tmp/test 2>&1 | grep fallocate
execve("/usr/bin/fallocate", ["fallocate", "-l", "10G", "/tmp/test"], [/* 47 vars */]) = 0
fallocate(3, 0, 0, 10737418240)         = -1 ENOSPC (No space left on device)
write(2, "fallocate: ", 11fallocate: )             = 11
write(2, "fallocate failed", 16fallocate failed)        = 16
rakul@lucky-star /tmp $ ls -l /tmp/test
-rw-r--r-- 1 rakul rakul 9794732032 сен 26 19:15 /tmp/test
rakul@lucky-star

如您所见，它在 fallocate() 调用中没有设置特定模式，它失败了，但是文件被创建了，大小意外。

我发现网上有些人看到了相反的行为：

rxxxx@home/tmp> fallocate -l 10G test.img
fallocate: fallocate failed: На устройстве не осталось свободного места
rxxxx@home/tmp> ls -l test.img 
-rw-r--r-- 1 rogue rogue 0 Врс 26 17:36 test.img

（它用俄语说“没有足够的空间”）

我已经尝试了 ext4 和 tmpfs，结果相同。我有 gentoo linux，3.18 内核。但是最初我在最新的 SLES12 上看到了这个问题。

我的问题是：为什么会有不同的结果，如果没有足够的 a，我如何防止 /usr/bin/fallocate 或 fallocate() 创建文件

Answer 1

阅读“man 2 fallocate”，不保证在磁盘空间不足的情况下库调用的行为，除非它将返回 -1 并且错误将是ENOSPC。

在 POSIX.1-2001 中，posix_fallocate 调用也没有无副作用要求。

因此，如果它愿意，实现有权创建一个半大小的文件。

幕后可能发生的是从文件系统请求一定大小的一块空间并将其放入文件中。然后请求另一个块，依此类推，直到文件足够大以满足调用者的需要。因此，如果文件系统中途空间不足，则会留下一个小于请求大小的文件。

您将不得不按原样处理调用的行为；您不能更改实现代码（好吧，您可以通过提交补丁！）。更改程序以正确处理所有允许的故障模式要容易得多。