Linux 文件的 mtime、atime、ctime 三种时间

Question

在上一篇文章 Linux 链接文件详解中提到了 inode 信息。在 inode 的中包含三种文件时间戳：mtime、atime、ctime。

含义

简写	全称	描述
mtime	Modify Time	修改时间，表示文件内容最后一次修改的时间。
atime	Access Time	访问时间，表示文件最后一次访问（读取或执行）的时间。
ctime	Change Time	改变时间，表示文件最后一次改变（包括属性、权限、链接个数等）的时间。

获取文件时间

可以选择通过 stat 或 ls 命令获取文件时间。

$ stat -x README.md
  File: "README.md"
  Size: 21           FileType: Regular File
  Mode: (0644/-rw-r--r--)         Uid: (  501/ frankie)  Gid: (   20/   staff)
Device: 1,5   Inode: 59499107    Links: 1
Access: Sun Jul 10 19:57:53 2022
Modify: Sun Jul 10 19:57:51 2022
Change: Sun Jul 10 19:57:51 2022
 Birth: Sun Jul 10 19:57:26 2022

使用 ls 命令的话，有几个参数：

• -l 列举信息时间一栏默认为表示文件的 mtime。
• -lu 列举信息时间一栏表示文件 atime，其中 -u 可用 --time=atime 长格式代替。
• -lc 列举信息时间一栏表示文件 ctime，其中 -c 可用 --time=ctime 长格式代替。

更多可看这里。

$ ls -l
total 56
-rw-r--r--  1 frankie  staff   21  7 10 19:57 README.md
-rw-r--r--  1 frankie  staff   13  7 10 20:29 a-symlink-absolute.txt
-rw-r--r--  1 frankie  staff   13  7 10 20:29 a-symlink-relative.txt
-rw-r--r--  1 frankie  staff   13  7 10 20:29 a-symlink.txt
-rw-r--r--@ 1 frankie  staff   13  7 10 20:00 a.txt
-rw-r--r--  1 frankie  staff  960  7 10 20:29 a.txt的替身
-rw-r--r--  1 frankie  staff   92  7 10 19:57 package.json
drwxr-xr-x  2 frankie  staff   64  7 10 19:57 src

相关命令操作对文件时间的影响

其中 ❌ 表示对应时间不发生改变，✅ 则表示对应时间发生了改变。

命令	mtime	atime	ctime
cat	❌	❌	❌
cp	❌	❌	❌
mv	❌	✅	✅
chmod	❌	❌	✅
chown	❌	❌	✅
touch	✅	✅	✅
>、>>	✅	✅	✅
vim、vi（不修改时）	❌	❌	✅
vim、vi（修改时）	✅	✅	✅
执行可执行文件	❌	✅	❌

关于 cat、cp 等命令不会更改 atime 的原因

从命令语义看，无论是读取文件内容，还是复制文件，肯定是访问源文件的，这样按理来讲就应该更新文件的 atime。在 Linux kernel 2.6 以前确实如此，但后来发现 OS 更新 atime 的开销很大，会造成频繁的写操作。

为了提高性能，虽然可以完全禁止 atime 的修改（详看 mount 命令的 noatime 和 nodiratime 选项），但这会破坏 POSIX 兼容性。比如某些备份软件需要通过对比 atime、mtime、ctime 的时间来判断是否需要进行备份。

针对这个问题，Linux kernel 2.6.20 开始为 mount 引入了 relatime 选项，并从 2.6.30 开始默认开启此选项。

当开启 relatime 选项后，只有当 atime < mtime 或 atime < ctime 时，才会去更新 atime。通过这种方式，既能大幅度减少 atime 引起的写操作，也保证了备份软件不受到影响。

此设计非常精妙，这也成了很多系统的默认设置。