Stat (시스템 호출)

3. stat 구조체

`stat` 구조체는 파일 정보를 담는 자료 구조이며, `sys/stat.h` 헤더 파일에 정의되어 있다.^[2] 구현에 따라 추가 필드를 정의할 수도 있다.

POSIX.1은 `st_rdev`, `st_blocks`, `st_blksize` 멤버를 요구하지 않지만, 이들은 Single Unix Specification의 XSI 옵션에 정의되어 있다.

2008년 이전 POSIX.1 표준에서는 시간 관련 필드를 `st_atime`, `st_mtime`, `st_ctime` (time_t|타임_t^영어 형식)으로 정의했다. 2008년 이후 표준에서는 `st_atim`, `st_mtim`, `st_ctim`으로 변경하고, 더 높은 해상도의 시간 단위를 제공하는 `timespec` 구조체 형식을 사용한다. 호환성을 위해 이전 이름은 `struct timespec`의 `tv_sec` 멤버를 사용하여 정의할 수 있다. (예: `st_atime`은 `st_atim.tv_sec`).^[2]

`stat` 구조체는 다음과 같이 정의된다.

```c

struct stat {

mode_t st_mode;

ino_t st_ino;

dev_t st_dev;

dev_t st_rdev;

nlink_t st_nlink;

uid_t st_uid;

gid_t st_gid;

off_t st_size;

struct timespec st_atim;

struct timespec st_mtim;

struct timespec st_ctim;

blksize_t st_blksize;

blkcnt_t st_blocks;

};

```

`st_mode` 필드는 비트 필드로, 파일 접근 모드와 특수 파일 유형을 나타낸다.

3. 1. 주요 멤버

3. 2. 시간 정보 (st_atime, st_mtime, st_ctime)

• `st_atime`: 파일에 마지막으로 접근한 시간을 나타낸다. 파일을 읽거나 실행하는 등의 작업이 발생하면 이 시간이 업데이트된다.
• `st_mtime`: 파일의 내용이 마지막으로 수정된 시간을 나타낸다. 파일의 내용이 변경되면 이 시간이 업데이트된다.
• `st_ctime`: 파일의 상태 정보(소유권, 권한, 링크 수 등)가 마지막으로 변경된 시간을 나타낸다. 파일 내용이 수정될 때도 `st_ctime`은 함께 업데이트된다.

4. atime 업데이트 정책 (Criticism of atime)

파일을 읽기만 해도 해당 파일의 `atime`이 변경되어 디스크 쓰기 작업이 필요하게 되는 것은, 읽기 전용 파일 시스템과 맞지 않아 비판받아왔다. 파일 시스템 캐시는 이러한 작업을 캐시 플러시당 한 번의 디스크 쓰기로 줄일 수 있지만, 여전히 성능 저하의 원인이 될 수 있다.

리눅스 커널 개발자인 잉고 몰나르는 2007년에 atime의 개념과 성능 저하를 공개적으로 비판했으며,^[3][4] 2009년에는 `relatime` 마운트 옵션이 기본값으로 설정되어 이러한 문제를 해결했다.^[5] `relatime`은 대부분의 목적에 충분한 성능을 제공하며, 널리 논의되어 중요한 응용 프로그램을 손상시키지 않는다.^[6]

리눅스는 `atime` 업데이트 정책을 개선하기 위해 다양한 마운트 옵션을 제공한다. (자세한 내용은 하위 섹션 '리눅스 마운트 옵션' 참고)

현재 리눅스, macOS, 솔라리스, FreeBSD, NetBSD 버전은 /etc/fstab에서 `noatime` 마운트 옵션을 지원하며, 이 옵션은 atime 필드가 업데이트되지 않도록 한다. atime 업데이트를 끄면 POSIX를 준수하지 않게 되며, "새로운 메일" 알림을 위한 mbox 기반 애플리케이션^[8] 및 tmpwatch와 같은 일부 파일 사용 감시 유틸리티가 손상될 수 있다.

OpenBSD의 `noatime` 옵션은 리눅스 `relatime`과 유사하게 동작한다.^[9]

4. 1. 리눅스 마운트 옵션

`lazytime` 옵션은 2015년 4월 12일에 출시된 리눅스 커널 메인라인 버전 4.0에서 도입되었다.^[10][11] 이 옵션을 사용하면 POSIX 스타일의 atime 업데이트를 메모리 내에서 수행하고, 다음 조건에 해당될 때 디스크에 반영한다.

• 동일한 파일에 대한 일부 시간 관련 I/O 작업
• sync 시스템 호출 실행
• 파일의 메모리 내 아이노드가 파일 시스템 캐시에서 제거되기 전

5. 시간 정밀도 (Time granularity)

time_t^영어는 1초 단위의 시간 정보를 제공한다.

일부 파일 시스템은 더 세밀한 정밀도를 제공한다. 솔라리스 2.1은 1992년에 UFS에서 마이크로초 해상도를, ZFS에서 나노초 해상도를 도입했다.

리눅스 커널 2.5.48 이상에서는 stat 구조체가 세 가지 파일 타임스탬프 필드에 대해 나노초 해상도를 지원한다. 이들은 stat 구조체의 추가 필드로 노출된다.^[14][15]

FAT 파일 시스템의 생성 시간 해상도는 10밀리초이고, 쓰기 시간 해상도는 2초이며, 접근 시간 해상도는 하루이므로 접근 날짜 역할을 한다.^[16]

6. 예제

c

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int

main(int argc, char *argv[])

{

struct stat sb;

struct passwd *pwuser;

struct group *grpnam;

if (argc < 2)

{

fprintf(stderr, "사용법: %s: 파일 ...\n", argv[0]);

exit(EXIT_FAILURE);

}

for (int i = 1; i < argc; i++)

{

if (-1 == stat(argv[i], &sb))

{

perror("stat()");

exit(EXIT_FAILURE);

}

if (NULL == (pwuser = getpwuid(sb.st_uid)))

{

perror("getpwuid()");

exit(EXIT_FAILURE);

}

if (NULL == (grpnam = getgrgid(sb.st_gid)))

{

perror("getgrgid()");

exit(EXIT_FAILURE);

}

printf("%s:\n", argv[i]);

printf("\tinode: %u\n", sb.st_ino);

printf("\towner: %u (%s)\n", sb.st_uid, pwuser->pw_name);

printf("\tgroup: %u (%s)\n", sb.st_gid, grpnam->gr_name);

printf("\tperms: %o\n", sb.st_mode & (S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO));

printf("\tlinks: %d\n", sb.st_nlink);

printf("\tsize: %ld\n", sb.st_size); /* %lld를 사용할 수 있습니다 */

printf("\tatime: %s", ctime(&sb.st_atim.tv_sec));

printf("\tmtime: %s", ctime(&sb.st_mtim.tv_sec));

printf("\tctime: %s", ctime(&sb.st_ctim.tv_sec));

printf("\n");

}

return 0;

}

```

다음은 C 언어를 사용한 `stat()` 함수 사용 예제이다.

참조

<sub>[1]</sub> 간행물 A Research Unix reader: annotated excerpts from the Programmer's Manual, 1971–1986 http://www.cs.dartmo[...]
<sub>[2]</sub> 웹사이트 "" http://pubs.opengrou[...] The Open Group
<sub>[3]</sub> 뉴스 Linux: Replacing atime With relatime http://kerneltrap.or[...] Kernel Trap 2007-08-07
<sub>[4]</sub> 뉴스 Once upon atime https://lwn.net/Arti[...] LWN 2007-08-08
<sub>[5]</sub> 웹사이트 Linux kernel 2.6.30 http://kernelnewbies[...] Linux Kernel Newbies
<sub>[6]</sub> 뉴스 That massive filesystem thread https://lwn.net/Arti[...] LWN 2009-03-31
<sub>[7]</sub> 웹사이트 Relatime Recap https://archive.toda[...]
<sub>[8]</sub> 문서 "the shell's $MAIL monitor ... depends on atime, pronouncing new email with atime($MAIL) < mtime($MAIL)" http://www.mail-arch[...]
<sub>[9]</sub> 웹사이트 mount(2) - OpenBSD manual pages https://man.openbsd.[...] 2018-04-27
<sub>[10]</sub> 웹사이트 Linux kernel 4.0, Section 1.5. 'lazytime' option for better update of file timestamps http://kernelnewbies[...] 2015-05-01
<sub>[11]</sub> 웹사이트 Introducing lazytime https://lwn.net/Arti[...] LWN.net 2014-11-19
<sub>[12]</sub> 웹사이트 BSTJ version of C.ACM Unix paper https://www.bell-lab[...]
<sub>[13]</sub> 웹사이트 pwrite, write - write on a file https://pubs.opengro[...]
<sub>[14]</sub> 웹사이트 stat(2) - Linux manual page http://man7.org/linu[...] man7.org 2015-02-27
<sub>[15]</sub> 간행물 struct stat.h with nanosecond resolution http://www.sourcewar[...] mail archive of the libc-alpha@sources.redhat.com mailing list for the glibc project. 2002-12-02
<sub>[16]</sub> 웹사이트 MSDN: File Times http://msdn.microsof[...]