rename() 是原子的吗？

问题描述：

我无法通过实验来检查这一点，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。假设另一个同时运行的进程将目录 1 和目录 2 的内容复制到另一个位置。复制是否可能以目录 1 和目录 2 都显示文件 1 的方式进行 - 即目录 1 在移动之前被第一个进程复制，而目录 2 在移动之后被第一个进程复制。

基本上 rename() 是一个原子系统调用？

谢谢

解决方案 1：

是也不是。

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，操作成功后可能会收到 ENOENT。本地文件系统不会出现这种情况。

解决方案 2：

这是一个非常晚的答案，但是……rename()是原子的，但不是你的问题的意思。在 Linux 下， rename(2)说：

然而，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rename()在一个非常重要的意义上它仍然是原子的：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，而不会得到其他任何东西。

[更新：但正如 @jonas-wielicki 在评论中指出的那样，您需要确保您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，它将被原子替换（取决于一些条件；请参阅下面的错误），以便其他尝试访问 newpath 的进程不会发现它丢失。

如果您看到错误，您会发现重命名可能会失败，但它永远不会破坏原子性。

这些都是来自 Linux 手册页。我不知道的是，如果你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。那么客户端是否有希望保证原子性？我对此表示怀疑。

解决方案 3：

我不确定你问题的“基本上”部分是否有效。除非你在两者之间有某种同步，否则重命名的原子性并不重要。如果目录副本在重命名之前到达那里，那么你将在两个地方都有 file1。

我不确定您指的是线程还是进程，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。

解决方案 4：

gnu libc手册说

rename 的一个有用功能是 newname 的含义会“自动”从任何以前存在的同名文件更改为其新含义（即，名为 oldname 的文件）。在旧含义和新含义之间，没有 newname 不存在的瞬间。如果在操作过程中发生系统崩溃，则两个名称可能仍然存在；但如果 newname 存在，它将始终完好无损。