1. 介绍
Linux文件实际大小是一个在操作系统中常见的概念。在Linux系统中，文件的大小通常通过字节数来表示，但实际大小与文件占用的磁盘空间之间并不总是相等的。本文将深入探究Linux文件的实际大小，解释为什么文件大小与实际占用空间有所不同。
2. 文件大小与磁盘块
在Linux系统中，磁盘被分为块，每个块的大小是固定的。常见的块大小为4KB或者8KB。当一个文件被创建时，它会被存储在一个或多个磁盘块中。文件的大小以字节数来衡量。
然而，文件的大小并不总是与实际占用的磁盘空间相等。这是因为文件系统使用的是一种称为"数据块"（data block）的单位来管理磁盘空间。一个数据块通常包含一个或多个连续的磁盘块。
2.1 文件的数据块
文件系统将文件存储在数据块中。一个数据块内的所有磁盘块在逻辑上是连续存储的。
struct ext2_inode {
...
__u32 i_block[15]; // 数据块
...
}；
在Linux的ext2文件系统中，每个索引节点（inode）都有一个i_block数组，它包含了文件的数据块的索引。通过这个数组，文件系统能够找到存储文件数据的磁盘块。
2.2 文件的间接块
对于较大的文件，一个数据块可能不足以存储所有的文件数据。为了解决这个问题，文件系统还使用了间接块的概念。
间接块包含了指向数据块的指针。它的作用是扩展文件的存储空间。通过间接块，一个文件可以有更多的数据块来存储文件数据。这样，文件系统可以适应大文件的存储需求。
3. 文件的空洞
在文件系统中，有些文件可能包含空洞。空洞指的是文件中一些未写入任何数据的部分。
在传统的文件系统中，例如ext2，如果一个文件有一个空洞，那么它的实际大小将小于它所占用的磁盘空间。这是因为文件系统只会为存储了数据的部分分配磁盘空间，而不会为空洞分配空间。因此，文件实际的大小只考虑了写入了数据的部分。
4. 用du和ls命令查看文件大小
在Linux系统中，我们可以使用du和ls命令来查看文件的大小。
4.1 du命令
du -h <文件名>du命令用于查看目录或文件的磁盘使用情况。-h选项将文件的大小以人类可读的方式显示。
4.2 ls命令
ls -lh <文件名>ls命令用于列出目录或文件的信息。-l选项以长格式显示文件信息，-h选项将文件的大小以人类可读的方式显示。
5. 实际大小与文件大小之间的差异
实际大小与文件大小之间的差异是由于文件系统的维护和文件的存储方式而产生的。
对于包含空洞的文件，实际大小小于文件大小。文件系统只为写入了数据的部分分配磁盘空间。
对于包含间接块的文件，实际大小可能大于文件大小。因为文件系统需要为数据块和间接块分配磁盘空间。
6. 总结
本文深入探究了Linux文件的实际大小。文件大小与实际占用的磁盘空间之间并不总是相等的，这是由于文件系统的维护和文件的存储方式而引起的差异。文件的实际大小受到文件系统的管理和文件的存储结构的影响。
通过了解文件的存储方式和磁盘空间的分配情况，我们可以更好地理解文件在Linux系统中的占用和管理。这对于系统管理员和开发者来说是非常重要的。