linux - rename() 是原子的吗？

Question

我无法通过实验检查这一点，也无法从手册页中收集它。

假设我有两个进程，一个将文件 1 从目录 1 移动（重命名）到目录 2。假设同时运行的另一个进程将 directory1 和 directory2 的内容复制到另一个位置。复制是否有可能以这样一种方式发生，即 directory1 和 directory2 都将显示 file1 - 即 directory1 在移动之前被复制，而 directory2 在第一个进程移动之后被复制。

基本上 rename() 是一个原子系统调用吗？

谢谢

Answer 1

是和不是。

假设操作系统没有崩溃，rename() 是原子的。它不能被任何其他文件系统操作拆分。

如果系统崩溃，您可能会看到 ln() 操作。

另请注意，在网络文件系统上操作时，您可能会在操作成功时获得 ENOENT。本地文件系统不能对你这样做。

Answer 2

这是一个很晚的答案，但是......是的，rename()但在你的问题的意义上不是原子的。在 Linux 下， rename(2)说：

但是，在覆盖时，可能会出现一个窗口，其中 oldpath 和 newpath 都引用被重命名的文件。

但是rename()在一个非常重要的意义上仍然是原子的：如果你用它来覆盖一个文件，那么你最终会得到旧版本或新版本，没有别的。

[更新：但正如@jonas-wielicki 在评论中指出的那样，您需要确保您正在重命名的文件实际上具有最新的内容，使用fsync()和朋友。]

如果 newpath 已经存在，它将被原子地替换（受一些条件的影响；请参阅下面的错误），以便尝试访问 newpath 的另一个进程不会发现它丢失。

如果你看到 ERRORS，你会发现重命名可能会失败，但它永远不会破坏原子性。

这全部来自 Linux 手册页。我不知道您是否rename()在服务器运行不同操作系统的网络文件系统上执行操作。那么客户是否有希望保证原子性呢？我对此表示怀疑。

Answer 3

我不确定您问题的“基本上”部分是否有效。除非您在两者之间进行某种同步，否则原子重命名的方式无关紧要。如果目录副本在重命名之前到达那里，那么您将在两个地方都有 file1。

我不确定您是指线程还是进程，但如果两者都有锁定机制，那么线程锁是迄今为止最简单的，因为它们不必跨越进程边界。

Answer 4

gnu libc手册说

rename 的一个有用特性是 newname 的含义从任何以前存在的以该名称命名的文件“原子地”更改为它的新含义（即，称为 oldname 的文件）。在旧含义和新含义“之间”没有新名称不存在的瞬间。如果在操作过程中出现系统崩溃，则两个名称都可能仍然存在；但是如果 newname 存在的话，它将永远是完整的。