原子刪除目錄

Question

因為rename(2)被 調用mv，所以可以安全地假設以下內容是原子的嗎？

$ mv /home/me/someDir /tmp/toBeDeleted
$ rm -rf /tmp/toBeDeleted

Answer 1

這mv命令稱為rename系統調用，保證是原子的。但是，有兩個例外：

• 如果來源和目標位於不同的檔案系統上（這對/homevs.來說是相對常見的） /tmp，則rename失敗，mv然後透過將來源樹複製到目標，然後刪除來源樹來運作。這顯然不是原子的。
• 有些檔案系統不是rename原子的，例如 NFS 的某些實作。在任何「正常」本機檔案系統上，rename都是原子的。

Answer 2

如果目錄位於作為單一檔案系統安裝的相同硬體分割區上，那麼移動某些東西實際上只是將其重命名為不同的路徑。但是，如果不是，則可能需要讀入並複製其中的每個文件，因此移動的任何部分都不是原子的。正如 Gilles 指出的，POSIX 規定離散檔案系統就是這種情況。

strace除此之外，使用確認進行快速檢查mv確實使用了rename()系統呼叫（不要與rename命令列實用程式混淆）。從用戶空間的角度來看，這將使mv目錄成為原子的。如果出現以下情況，系統rename()呼叫將拋出 EBUSY 錯誤：

oldpath 或 newpath 是某個進程正在使用的目錄（可能作為當前工作目錄，或作為根目錄，或因為它已開啟以供讀取）或正在被系統使用（例如作為掛載點），而係統認為這是一個錯誤。 （請注意，在這種情況下不需要返回 EBUSY — 無論如何進行重命名都沒有問題 — 但如果系統無法以其他方式處理此類情況，則允許返回 EBUSY。）

從man 2 rename。這裡與「原子性」的連結是，你不能中斷在目錄中工作的另一個進程，另一個進程也不能中斷它——如果你擊敗它，它最終會出現無效路徑/未找到類型錯誤追逐。

Answer 3

這兩個答案本質上說的是同一件事，但只關注刪除的一個面向。

如果您的 shell 的工作目錄位於重新命名/移動的目錄樹中，它將繼續看和使用這些檔案直到它們被實際刪除。因此，shell 將看到處於不同刪除狀態的文件，因此，重新命名/移動（同時 可能是“原子”本身）是不是從文件的所有使用者的角度來看，這是一種原子形式的刪除。它只會影響 shell 從一開始就位於目錄樹之外的使用者。

shell 維護自己有關其所在目錄的資訊。受保護目錄的符號連結。

POSIX 對於該行為的原因含糊不清，但確實指出了該行為pwd（外殼內置）和cd（外殼內置）。