原子地移动目录

Question

我在同一个父目录中有两个目录。调用父目录 base 和子目录 alpha 和 bravo 。我想将 alpha 替换为 bravo 。最简单的方法是：

rm -rf alpha
mv bravo alpha

mv命令是原子的，但是rm -rf不是。在bash中有一种简单的方法可以用 bravo 原子地替换 alpha 吗？如果没有，是否有复杂的方法？

附录：

如果目录在短时间内不存在，那么这不是一个不可逾越的问题。只有一个地方试图访问alpha，它会在做任何关键事情之前检查alpha是否存在。如果没有，它会给出错误消息。但如果有办法做到这一点会很好。 :)也许有一些方法可以直接修改inode，或者其他东西...

Answer 1

如果使用符号链接，则可以执行此操作：

假设alpha是目录alpha_1的符号链接，并且您希望将符号链接切换为指向alpha_2。这是切换之前的样子：

$ ls -l
lrwxrwxrwx alpha -> alpha_1
drwxr-xr-x alpha_1
drwxr-xr-x alpha_2

要使alpha引用alpha_2，请使用ln -nsf：

$ ln -nsf alpha_2 alpha
$ ls -l
lrwxrwxrwx alpha -> alpha_2
drwxr-xr-x alpha_1
drwxr-xr-x alpha_2

现在您可以删除旧目录：

$ rm -rf alpha_1

请注意，这实际上并不是完全原子操作，但它确实很快发生，因为<！> quot; ln <！>命令取消链接，然后立即重新创建符号链接。您可以使用strace验证此行为：

$ strace ln -nsf alpha_2 alpha
...
symlink("alpha_2", "alpha")             = -1 EEXIST (File exists)
unlink("alpha")                         = 0
symlink("alpha_2", "alpha")             = 0
...

您可以根据需要重复此过程：例如当你有一个新版本时，alpha_3：

$ ln -nsf alpha_3 alpha
$ rm -rf alpha_2

Answer 2

最终的解决方案是结合符号链接和重命名方法：

mkdir alpha_real
ln -s alpha_real alpha

# now use "alpha"

mkdir beta_real
ln -s beta_real tmp 

# atomically rename "tmp" to "alpha"
# use -T to actually replace "alpha" instead of moving *into* "alpha"
mv -T tmp alpha

当然，访问alpha的应用程序必须能够处理路径中更改的符号链接。

Answer 3

在这里接受David的解决方案，这是完全原子的...你遇到的唯一问题是-T的mv选项是非POSIX，因此某些POSIX操作系统可能不支持它（FreeBSD，Solaris等... http://pubs.opengroup.org /onlinepubs/9699919799/utilities/mv.html ）。稍作修改，这种方法可以改为完全原子化，并可在所有POSIX操作系统中移植：

mkdir -p tmp/real_dir1 tmp/real_dir2
touch tmp/real_dir1/a tmp/real_dir2/a
# start with ./target_dir pointing to tmp/real_dir1
ln -s tmp/real_dir1 target_dir
# create a symlink named target_dir in tmp, pointing to real_dir2
ln -sf tmp/real_dir2 tmp/target_dir
# atomically mv it into ./ replacing ./target_dir
mv tmp/target_dir ./

exaple via： http：// axialcorps。 wordpress.com/2013/07/03/atomically-replacing-files-and-directories/

Answer 4

如果你的意思是两种操作都是原子的，我不相信。最接近的是：

mv alpha delta
mv bravo alpha
rm -rf delta

但是仍然会有一个不存在alpha的小窗口。

为了尽量减少任何尝试使用alpha的可能性，而不是那样你可以（如果你有权限）：

nice --20 ( mv alpha delta ; mv bravo alpha )
rm -rf delta

会在mv操作发生时大幅提升您的流程优先级。

如果正如你在附录中所说的那样，只有一个地方可以检查alpha并且如果它不存在就会出现错误，你可以立即将该代码改为不错误，但在短时间内再试一次（很容易在亚秒内两个<=>操作） - 除非您经常更换alpha 非常，否则这些重试应该可以缓解任何问题。

Answer 5

使用单独的，保证原子的操作来充当信号量。

因此，如果创建和删除文件操作是原子操作：

1）创建一个名为<！> quot; semaphore <！> quot;。

的文件

2）当且仅当它成功（与现有文件没有冲突）时，执行操作（处理alpha或移动目录，具体取决于进程）

3）rm信号量。

Answer 6

SQLite 文档部分 SQLite版本3中的文件锁定和并发 有一个写得很好的升级锁定协议的描述，用于控制并发读取，独占写入和回滚崩溃后其中一些想法适用于此。

Answer 7

这应该可以解决问题：

mkdir bravo_dir alpha_dir
ln -s bravo_dir bravo
ln -s alpha_dir alpha
mv -fT bravo alpha

strace mv -fT bravo alpha显示：

rename("bravo", "alpha")

对我来说看起来很原子。

Answer 8

从Linux 3.15开始，新的renameat2系统调用可以在同一文件系统上原子地交换两个路径。但是，<！>＃8217;甚至还没有glibc包装器，更不用说coreutils方式来访问它了。所以它看起来像这样：

int dirfd = open(".../base", O_PATH | O_DIRECTORY | O_CLOEXEC);
syscall(SYS_renameat2, dirfd, "alpha", dirfd, "bravo", RENAME_EXCHANGE);
close(dirfd);
system("rm -rf alpha");

（当然，你应该做正确的错误处理等。<！>＃8211;参见这个要点用于更复杂的bravo包装。）

那说<！>＃8211;其他人提到的符号链接解决方案既简单又便携，所以除非<=>已经存在并且必须以原子方式更新它，否则请改为使用符号链接。

Answer 9

即使您直接访问inode，仍然无法以原子方式交换用户空间中的inode值。

Answer 10

担心操作的原子性质是没有意义的。问题是，其他任务对alpha的访问无论如何都不会是原子的。

Oddthinking的信号量方法是唯一的出路。

如果您无法修改其他任务，那么在进行更换之前，您必须确保它没有运行。

Answer 11

我不相信有任何原子方法可以做到这一点。你最好的选择是做这样的事情：

mv alpha delme
mv bravo alpha
rm -rf delme

Answer 12

要记住的一点是，如果您的进程在执行此移动/删除时打开alpha中的任何文件，则该进程将不会注意到，并且在文件关闭并最终删除时，所写的任何数据都将丢失。

Answer 13

mv和ln可用于原子操作。我已经使用ln（1）以原子方式部署Web应用程序。

替换符号链接的正确方法是使用ln -nsf

ln -nsf <target> <link_name>

e.g。

$ mkdir dir1
$ mkdir dir2
$ ln -s dir1 mylink
$ ls -l mylink
lrwxrwxrwx  1 phil phil 4 Nov 16 14:45 mylink -> dir1
$ ln -nsf dir2 mylink
$ ls -l mylink
lrwxrwxrwx  1 phil phil 4 Nov 16 14:46 mylink -> dir2

Answer 14

也可以使用Z在某个前缀（unionfs-fuse here）中一次替换内容的整个部分：

# mkdir a b c Z
# touch a/1 b/2 c/3
# ln -s a X
# ln -s b Y
# unionfs X=RW:Y=RW Z
# shopt -s globstar
# file **
a:   directory
a/1: empty
b:   directory
b/2: empty
c:   directory
c/3: empty
X:   symbolic link to a
Y:   symbolic link to b
Z:   directory
Z/1: empty
Z/2: empty
# ln -sfn c Y
# file **/*
a:   directory
a/1: empty
b:   directory
b/2: empty
c:   directory
c/3: empty
X:   symbolic link to a
X/1: empty
Y:   symbolic link to c
Y/3: empty
Z:   directory
Z/1: empty
Z/3: empty
# fusermount -u Z
# rm -r a b c X Y Z

Answer 15

你为什么不这样做：

rm -rf alpha/*
mv bravo/* alpha/
rm -rf bravo/

这意味着 alpha中的所有都会被销毁，alpha 永远不会被删除，所有内容都会被移动。