膨大な数のファイルがあるディレクトリに対してlsコマンドが機能しない

約500万のファイルがあるディレクトリがありました。lsこのディレクトリ内からコマンドを実行しようとすると、システムが大量のメモリを消費し、しばらくしてハングしました。lsコマンドを使用する以外にファイルをリストする効率的な方法はありますか？

以下を使用してソートを回避します。

ls --sort=none # "do not sort; list entries in directory order"

または、同等に：

ls -U

ls実際にファイルを並べ替えて一覧表示しようとしますが、ディレクトリ内に100万を超えるファイルを一覧表示しようとすると、大きなオーバーヘッドになります。このリンクで述べたように、straceまたはfindを使用してファイルをリストできます。ただし、これらのオプションは500万のファイルがあったため、私の問題には実行不可能だと思われました。グーグルのいくつかのビットの後、私たちは使用してディレクトリをリスト場合ことがわかったgetdents()ので、より高速なことになっているls、findとPythonライブラリが使用readdir()遅くなりますが、使用するgetdents()の下に。

ここgetdents()からファイルをリストするCコードを見つけることができます：

/*
 * List directories using getdents() because ls, find and Python libraries
 * use readdir() which is slower (but uses getdents() underneath.
 *
 * Compile with 
 * ]$ gcc  getdents.c -o getdents
 */
#define _GNU_SOURCE
#include <dirent.h>     /* Defines DT_* constants */
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/syscall.h>

#define handle_error(msg) \
       do { perror(msg); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)

struct linux_dirent {
   long           d_ino;
   off_t          d_off;
   unsigned short d_reclen;
   char           d_name[];
};

#define BUF_SIZE 1024*1024*5

int
main(int argc, char *argv[])
{
   int fd, nread;
   char buf[BUF_SIZE];
   struct linux_dirent *d;
   int bpos;
   char d_type;

   fd = open(argc > 1 ? argv[1] : ".", O_RDONLY | O_DIRECTORY);
   if (fd == -1)
       handle_error("open");

   for ( ; ; ) {
       nread = syscall(SYS_getdents, fd, buf, BUF_SIZE);
       if (nread == -1)
           handle_error("getdents");

       if (nread == 0)
           break;

       for (bpos = 0; bpos < nread;) {
           d = (struct linux_dirent *) (buf + bpos);
           d_type = *(buf + bpos + d->d_reclen - 1);
           if( d->d_ino != 0 && d_type == DT_REG ) {
              printf("%s\n", (char *)d->d_name );
           }
           bpos += d->d_reclen;
       }
   }

   exit(EXIT_SUCCESS);
}

上記のCプログラムを、ファイルをリストする必要があるディレクトリにコピーします。次に、以下のコマンドを実行します。

gcc  getdents.c -o getdents
./getdents

タイミングの例：システム構成によっては、getdentsよりもはるかに高速になりls -fます。以下に、計算クラスタのNFSマウントで約50万のファイルを含むディレクトリをリストするための40倍の速度向上を示すタイミングを示します。各コマンドはまず、即時に連続して10回実行されたgetdents後、ls -f。おそらくNFSキャッシュページフォールトが原因で、最初の実行は他のすべての実行よりも大幅に遅くなります。（さておき：このマウントではd_type、多くのファイルが「不明」タイプとして表示されるという意味で、フィールドは信頼できません。）

command: getdents $bigdir
usr:0.08 sys:0.96  wall:280.79 CPU:0%
usr:0.06 sys:0.18  wall:0.25   CPU:97%
usr:0.05 sys:0.16  wall:0.21   CPU:99%
usr:0.04 sys:0.18  wall:0.23   CPU:98%
usr:0.05 sys:0.20  wall:0.26   CPU:99%
usr:0.04 sys:0.18  wall:0.22   CPU:99%
usr:0.04 sys:0.17  wall:0.22   CPU:99%
usr:0.04 sys:0.20  wall:0.25   CPU:99%
usr:0.06 sys:0.18  wall:0.25   CPU:98%
usr:0.06 sys:0.18  wall:0.25   CPU:98%
command: /bin/ls -f $bigdir
usr:0.53 sys:8.39  wall:8.97   CPU:99%
usr:0.53 sys:7.65  wall:8.20   CPU:99%
usr:0.44 sys:7.91  wall:8.36   CPU:99%
usr:0.50 sys:8.00  wall:8.51   CPU:100%
usr:0.41 sys:7.73  wall:8.15   CPU:99%
usr:0.47 sys:8.84  wall:9.32   CPU:99%
usr:0.57 sys:9.78  wall:10.36  CPU:99%
usr:0.53 sys:10.75 wall:11.29  CPU:99%
usr:0.46 sys:8.76  wall:9.25   CPU:99%
usr:0.50 sys:8.58  wall:9.13   CPU:99%

遅い理由として最も可能性が高いのはファイルタイプの色付けです。色のオプションを使用する\lsか/bin/ls、オフにすることでこれを回避できます。

本当に多くのファイルがディレクトリにある場合、find代わりに使用することも良いオプションです。

これecho *はlsよりもはるかに高速に動作します。YMMV。