可以在不使用临时文件的情况下覆盖硬链接吗？

Question

我有一个必须始终存在于文件系统上的硬链接。硬链接点的 inode 不是恒定的。我想在不向目录添加临时条目的情况下更新硬链接。

（可以使用带有 temp 标志的 open(2) 来创建没有目录条目的文件。）

我面临的问题是替换/更新硬链接。从相关系统调用的文档来看，我似乎只有两个选择，而且都没有避免临时文件：

1. 使用renameat，可以确保硬链接始终存在。但是，它必须消耗一个硬链接，因此需要一个临时文件（更不用说它无法取消引用符号链接）。

2. 使用linkat，可以在不牺牲另一个文件的情况下生成硬链接。但它不能覆盖现有文件；要求删除原始硬链接。

是否有可能创建一个指向 inode 的链接来替换具有相同名称的旧链接？

Answer 1

您需要有另一个文件来切换链接。然而 rename、renameat不需要inode在同一个目录下；它们只要求 inode 存在于同一个文件系统上，或者更具体地说，存在于同一个挂载点上；否则 Linux rename 失败并显示 EXDEV:

EXDEV
oldpath 和 newpath 不在同一个挂载的文件系统上。 （Linux 允许在多个点挂载文件系统，但 rename() 不能跨不同的 挂载点，即使两者都挂载了相同的文件系统。）

---

从 Linux 3.11 开始，有一种方法可以在不将其链接到文件系统的情况下创建 new 文件：open(2) has a new flag O_TMPFILE:

O_TMPFILE（Linux 3.11 起）

创建一个未命名的临时文件。路径名参数 指定目录；将创建一个未命名的 inode 该目录的文件系统。任何写到 当最后一个文件描述符为 关闭，除非文件被命名。

O_TMPFILE 必须使用O_RDWR 或O_WRONLY 之一指定 并且，可选地，O_EXCL。如果未指定O_EXCL，则 linkat(2) 可用于将临时文件链接到 文件系统，使其永久化，使用类似的代码 以下：

      char path[PATH_MAX];
      fd = open("/path/to/dir", O_TMPFILE | O_RDWR,
                              S_IRUSR | S_IWUSR);
      /* File I/O on 'fd'... */
      snprintf(path, PATH_MAX,  "/proc/self/fd/%d", fd);
      linkat(AT_FDCWD, path, AT_FDCWD, "/path/for/file",
                              AT_SYMLINK_FOLLOW);

在这种情况下，open() 模式参数确定文件 权限模式，和O_CREAT一样。

手册告诉O_TMPFILE 的两个常见用例之一是

创建一个最初不可见的文件，然后 填充数据并调整为具有适当的 文件系统属性（chown(2)、chmod(2)、fsetxattr(2)、 等）在被原子链接到文件系统之前 处于完全形成的状态（如所述使用 linkat(2) 以上）。

这有很多缺点，除了它很新：文件系统还必须支持O_TMPFILE； ext[234] 确实支持它，XFS 在 3.15 中也是如此； 3.16 中的 btrfs；此外，它可能仍然不适合您的情况，因为linkat 需要AT_SYMLINK_FOLLOW，而renameat 不可用；如果目标名称已经存在，`linkat 不会替换目标。