共计 5180 个字符，预计需要花费 13 分钟才能阅读完成。
| 导读 | 使用 du 和 df 来获取目录或文件系统已占用空间的情况。但它们的统计结果是不一致的，大多数时候，它们的结果相差不会很大，但有时候它们的统计结果会相差非常大。 |
[root@xuexi ~]# df -hT
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 ext4 18G 1.7G 15G 11% /
tmpfs tmpfs 491M 0 491M 0% /dev/shm
/dev/sda1 ext4 239M 68M 159M 30% /boot
//192.168.0.124/win cifs 381G 243G 138G 64% /mnt[root@xuexi ~]# du -sh / 2>/dev/null
244G /
df 中 "/" 的使用空间是 1.7G，但是 du 的结果却是 244G。这里 du 的统计结果大于 df。再看看对 /boot 分区的统计结果。[root@xuexi ~]# df -hT /boot;echo;du -sh /boot
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda1 ext4 239M 68M 159M 30% /boot
66M /bootdu 的结果是 66M，df 的结果是 68M，相差不大，但 df 的结果大于 du。
这里简单说明下文件系统相关的底层机制，首先说明下文件是怎么存储到文件系统中的。假如要存储 a.txt 到 /tmp 目录下。
当 a.txt 文件要存储到 /tmp 下时：
- 首先从 inode table 中找一个空闲的 inode 号分配给 a.txt，例如 2222。再将 inode map(imap)中 2222 这个 inode 号标记为已使用。
- 在 /tmp 的 data block 中添加一条 a.txt 文件的记录。该记录中包括一个指向 inode 号的指针，例如 ”0x2222″。
- 然后从 block map(bmap)中找出空闲的 data block，并开始将 a.txt 中的数据写入到 data block 中。每写一段空间 (ext4 每次分配一段空间) 就从 bmap 中找一次空闲的 data block，直到存完所有数据。
- 设置 inode table 中关于 2222 这条记录的 data block 指针，通过该指针可以找到 a.txt 使用了哪些 data block。
当要删除 a.txt 文件时：
- 在 inode table 中删除指向 a.txt 的 data block 指针。这里只要一删除，外界就找不到 a.txt 的数据了。但是这个文件还存在，只是它是被 ” 损坏 ” 的文件，因为没有任何指针指向数据块。
- 在 imap 中将 2222 的 inode 号标记为未使用。于是这个 inode 号就被释放，可以被后续的文件重用。
- 删除父目录 /tmp 的 data block 中关于 a.txt 的记录。这里只要一删除，外界就看不到也找不到这个文件了。
- 在 bmap 中将 a.txt 占用的 block 标记为未使用。这里被标记为未使用后，这些 data block 就可以被后续文件覆盖重用。
考虑一种情况，当一个文件被删除时，但此时还有进程在使用这个文件，这时是怎样的情况呢？外界是看不到也找不到这个文件的，所以删除的过程已经进行到了第 (3) 步。
但进程还在使用这个文件的数据，也能找到这个文件的数据，是因为进程在加载这个文件的时候就已经获取到了该文件占用哪些 data block，虽然删除了文件，但 bmap 中这些 data block 还没有标记为未使用。
du 是通过 stat 命令来统计每个文件 (包括子目录) 的空间占用总和。因为会对每个涉及到的文件使用 stat 命令，所以速度较慢。
如果统计目录下挂载了其他文件系统，那么也会对这个文件系统进行统计。例如 ”du -sh /” 的时候，会统计所有分区的文件，包括挂载上来的。正如本文开头统计的 ”/” 一样，du 的结果是 244G，明显比 df 统计的结果大，就是因为将某个分区挂载到了 /mnt 目录下。
## df 的统计结果
[root@xuexi ~]# df -hT
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 ext4 18G 1.7G 15G 11% /
tmpfs tmpfs 491M 0 491M 0% /dev/shm
/dev/sda1 ext4 239M 68M 159M 30% /boot
//192.168.0.124/win cifs 381G 243G 138G 64% /mnt## du 对根目录的统计结果
[root@xuexi ~]# du -sh / 2>/dev/null
244G /
如果文件被删除，即使被其他进程引用了，du 命令也无法对其统计。因为 stat 命令找不到这个文件。
可以跨分区统计某些你想统计的文件大小总和。因为它们都能被 stat 找到并统计。例如：统计 Linux 下所有 img 文件的大小。
## df 的统计结果
[root@xuexi ~]# find / -type f -name "*.img" -print0 | xargs -0 du -csh
19M /boot/initramfs-2.6.32-504.el6.x86_64.img
13M /mnt/linux 工具 /cirros-0.3.4-x86_64-disk.img
31M total这里统计的两个 img 文件就是在不同分区内的。
df 是读取每个分区的 superblock 来获取空闲数据块、已使用数据块，从而计算出空闲空间和已使用空间，因此 df 统计的速度极快(superblock 才占用 1024 字节)。
当某个文件系统下挂载了其他分区，df 不会把这个分区也统计进去。这很容易理解，因为 df 读取的是各自分区的 superblock，即使分区 1 挂载在分区 0 的目录下，df 统计分区 0 的时候，也只能读取分区 0 的 superblock。
例如，下面的 /mnt、/boot 都没有统计在 ”/” 中。
[root@xuexi ~]# df -hT
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 ext4 18G 1.7G 15G 11% /
tmpfs tmpfs 491M 0 491M 0% /dev/shm
/dev/sda1 ext4 239M 68M 159M 30% /boot
//192.168.0.124/win cifs 381G 243G 138G 64% /mnt由于 df 每次统计都是读取 superblock，所以 df 对文件系统中的某个文件进行统计时，会自动转为统计这个文件系统的信息。
[root@xuexi ~]# df -hT /etc/fstab
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 ext4 18G 1.7G 15G 11% /df 会统计已删除但却仍有进程引用的文件。
正常情况下，删除文件会立刻释放相关指针，并将 imap 和 bmap 中相关的位图标记为未使用。bmap 只要一改变，文件系统立刻就能知道每个块组中哪些数据块是空闲的，哪些数据块是被使用的，这些信息都会更新到分区的 superblock 中。于是 df 能立刻统计到实时的空间信息。
但是当一个文件被删除时，如果还有进程在引用这个文件，根据前文的分析，bmap 中不会将这个文件的 data block 标记为未使用，也就不会将数据块的使用情况更新到 superblock 中。由于 df 是根据 superblock 中空闲和使用数据块的数量来计算空闲空间和已使用空间的，所以 df 统计的时候会将这个已被 ” 删除 ” 的文件统计到已使用空间中。
例如，创建一个较大一点的文件放在 ”/” 目录下，并 du 和 df 统计根目录的已使用空间。
[root@xuexi ~]# dd if=/dev/zero of=/my.iso bs=1M count=1000
[root@xuexi ~]# df -hT /
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 ext4 18G 2.7G 14G 17% /
[root@xuexi ~]# du -sh --exclude="/mnt" / 2>/dev/null
2.7G /它们在 GB 级的单位上是相等的。现在使用一个进程来引用这个文件，然后删除这个文件，再 du 和 df 统计。
[root@xuexi ~]# tail -f /my.iso &
[root@xuexi ~]# rm -rf /my.iso
[root@xuexi ~]# ls /my.iso
ls: cannot access /my.iso: No such file or directory
[root@xuexi ~]# du -sh --exclude="/mnt" / 2>/dev/null
1.8G /
[root@xuexi ~]# df -hT /
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 ext4 18G 2.7G 14G 17% /可以发现，外界已经获取不到 my.iso 文件了，所以 du 无法统计这个文件。而 df 却将该文件大小统计进去了，因为 my.iso 占用的 data block 还未被标记为未使用。再关掉 tail 进程，然后 df 再统计空间，结果将和 du 一样显示为正常的大小。
[root@xuexi ~]# jobs
[1]+ Running tail -f /my.iso &
[root@xuexi ~]# kill %1
[root@xuexi ~]# df -hT /
Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2 ext4 18G 1.7G 15G 11% /如果不知道文件系统中哪些已被删除，但却还被进程引用的文件，可以使用 lsof 来获取。通过它还能获取到文件的大小，看看到底是哪个文件在 ” 占着茅坑以及占了多少茅坑 ”。例如，关掉 tail 进程前，使用 lsof 查看。可以看到 tail 进程占用了 /my.iso，且这个文件的大小为 1048576000 字节。
[root@xuexi ~]# lsof | grep deleted
php-fpm 12597 root txt REG 8,2 4058416 931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)
php-fpm 12657 nobody txt REG 8,2 4058416 931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)
php-fpm 12707 nobody txt REG 8,2 4058416 931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)
php-fpm 12708 nobody txt REG 8,2 4058416 931143 /usr/sbin/php-fpm (deleted)
tail 14437 root 3r REG 8,2 1048576000 7171 /my.iso (deleted)经过上面的分析，想必对 du 和 df 的结果不会再有任何疑惑了吧。
