UNIX 命令 mv 和 rm 如何处理打开的文件？

Posted 2023-02-19

【中文标题】UNIX 命令 mv 和 rm 如何处理打开的文件？

【英文标题】：How do the UNIX commands mv and rm work with open files?

【发布时间】：2011-07-10 08:17:57

【问题描述】：

如果我正在读取存储在 NTFS 文件系统上的文件，并且我尝试在该文件仍在读取时移动/重命名该文件，我将无法这样做。如果我在 EXT3 等 UNIX 文件系统上尝试此操作，它会成功，并且执行读取的进程不受影响。我什至可以 rm 文件并且读取过程不受影响。这是如何运作的？有人可以向我解释为什么在 UNIX 文件系统下支持这种行为但在 NTFS 下不支持？我有一种模糊的感觉，它与硬链接和索引节点有关，但我希望能有一个很好的解释。

【参考方案1】：

Unix 文件系统使用引用计数和两层架构来查找文件。

文件名是指称为inode 的东西，用于信息节点或索引节点。 inode 存储（指向）文件内容以及一些元数据，例如文件的类型（普通、目录、设备等）以及谁拥有它。

多个文件名可以引用同一个inode；然后他们被称为hard links。此外，file descriptor (fd) 指的是一个 inode。 fd 是进程打开文件时获取的对象类型。

Unix 文件系统中的文件只有在最后一次引用它时才会消失，因此当没有更多名称（硬链接）或 fd 引用它时。所以，rm 实际上并没有删除文件；它删除了对文件的引用。

这种文件系统设置可能看起来令人困惑，并且有时会带来问题（尤其是 NFS），但它的好处是，对于许多应用程序来说，锁定不是必需的。许多 Unix 程序也利用这种情况打开一个临时文件并在之后立即删除它。一旦它们终止，即使它们崩溃，临时文件也会消失。

【讨论】：

我可以移动打开文件的位置是否有任何限制？例如。只能在同一个文件系统中？

@ivan_pozdeev 对跨不同文件系统的文件执行 mv 实际上会复制数据并删除原始文件，在这种情况下，它类似于打开文件的 rm。

【参考方案2】：

在 unix 上，文件名只是指向实际文件（inode）的链接。打开文件还会创建到实际文件的（临时）链接。当一个文件的所有链接都消失（rm 和 close()）时，该文件被删除。

在 NTFS 上，逻辑上文件名是文件。从文件名到文件元信息没有间接层，它们是同一个对象。如果你打开它，它正在使用中并且不能被删除，就像在 unix 上的实际文件（inode）在它使用时不能被删除一样。

Unix：   文件名 ➜ FileInfo ➜ 文件数据

NTFS： FileName + FileInfo ➜ 文件数据