c - 创建/删除一系列相同大小的文件后 NTFS 磁盘空间不足

Question

我在处理一个大型项目时遇到了一个非常奇怪的问题。我在一个分区上写了一堆相同大小的文件(尝试了 RAM 磁盘和通过 diskmgmt.msc 创建的虚拟磁盘)。当没有足够的可用空间来容纳另一个文件时(如 GetDiskFreeSpaceExW 所报告)，我删除了一个(只有一个) 以前创建的文件并写入新文件。然后，我删除另一个旧文件并写入一个新文件，无限循环(因此，您可以将分区视为大小相同的文件的环形缓冲区)。在一系列的写入-删除(从几百到几千)之后，我在写入新文件时遇到了 no free space 错误(在此之前，GetDiskFreeSpaceExW 报告足够的空间)。我请我的几位同事尝试在他们的硬件上重现该问题，但问题没有再次出现。

为了澄清一些事情，这里是确切的算法:

1. 选择文件大小(比如 S 字节)
2. 使用 GetDiskFreeSpaceExW 检查可用空间
3. 如果空闲空间 > S:写入大小为 S 的新文件并转到 2
4. 否则:删除一个文件并转到2

重要的是要注意，我将数据写入大小为 4096 字节的 block 中的文件(问题可能会或可能不会重新出现，具体取决于 block 大小)。文件大小为 5MB。 NTFS 分区大小为 21 MiB。簇大小为 512 B(同样，更改这些参数会影响结果)。使用这些参数，在创建第 684 个文件时会发生故障。这不取决于我使用的是 RAM 磁盘还是虚拟磁盘(因此，这不是特定实现的问题)。

我分析了故障后生成的磁盘镜像转储，发现文件碎片化严重。 Chkdsk 报告在实验之前和之后都没有问题。在系统日志中没有发现错误。

我的上网本(Dell Inspiron 1110)的可能相关参数:

• Pentium SU4100，相对较慢的双核 x64 CULV CPU (1.3 GHz)
• Windows 7 旗舰版 x64 版
• 2 GB 内存

有没有人知道发生了什么以及如何调试它？我在哪里可以找到更多信息？我已经没有想法了，我需要尽快解决这个问题......

UPD:问题发生在我写入文件数据时(即 write() 失败)，不是我创建文件时.所以，看起来我并不缺少 MFT 条目。

UPD2:回答了一些被问到的问题

• 分区是新格式化的，因此，没有文件的特定属性，没有目录结构，什么都没有
• 权限是默认的
• 没有 .lnk，没有硬链接(hard link) - _只有_我写的文件
• 所有文件都写入根目录，不再创建目录
• 文件名只是文件的序号(即 1、2、3、...)
• 没有备用数据流，文件使用 `fopen()` 创建，使用 `fwrite()` 写入并使用 `fclose()` 关闭
• 确实创建了$Txf
• 没有坏簇，这是一个虚拟(或 RAM)磁盘

Answer 1

很好的 NTFS 问题，这里没有所有信息。什么是目录结构？有关于此的任何 LINK 文件吗？您是否在驱动器上使用压缩？卷影副本？

您不会用完 MFT 空间，因为文件/目录的数量是恒定的。这意味着 MFT 是静态的。此外，MFT 保留空间将用于磁盘空间不足的情况。我已经用完了 NTFS 卷上的每个簇。

对于正在发生的事情有几种解释:

1) $Log 文件可能已经增大。这是回滚日志。

2) 如果驱动器上的权限不统一，则用于文件安全信息的@SII 文件可能会增长

3) 如果该卷上的某些文件有指向它们的 .lnk/快捷方式文件，系统会将每个目标的 GUID 放入索引中。 (如果您在资源管理器中双击某个文件，您将获得 .lnk 文件 - 在最近的文档中!)

4) 目录结构不是静态的(或者文件名的长度不统一)目录的 $index 缓冲区的大小可能会增加。

5) 如果您在该驱动器上有一个系统卷目录，您可能有卷影副本和其他操作系统特定数据。

6) 备用数据流未显示在文件大小中。有没有？

7) TxF - 在 vi​​sta 和更高版本下，可能存在占用变量空间的事务层。

8) 坏簇？集群可能会变坏(但 chkdsk 可能会注意到这一点 ..)

9) 文件变得碎片化，碎片列表与其他元数据一起太大而无法放入 MFT 记录(不太可能，因为你的文件很小而且你没有非常长的文件)

10) 硬链接(hard link)的使用也将更多数据放在驱动器上。

我已经列出所有这些作为其他人的引用!

最后的说明 - 有时你可以创建和写入一个小文件，即使有 0 个空闲字节，因为 NTFS 驻留文件只占用一个 MFT 记录(它们会恢复一个已删除的空闲记录)