文件系统中，移动一个文件当如何实现？

simpleman7210

对于一个简单的Unix或Linux文件系统，要移动一个文件，原理上似乎不难理解，
先撇开一些细节，我想过程大概是这样：得到这个文件所在的目录，从目录中删除对应的文件目录项，
再到目标目录中，添加一个目录项，如此就完成了移动。

但是具体实现时，我遇到了难题。因为文件系统可能被多个进程访问，所以从源目录中删除一个目录项，
需要对源目录加锁。往目标目录添加目录项，也是如此，需要对目标目录加锁。甚至还要对源文件加锁，
假如源文件是一个目录，要修改目录项".."，使其指向目标目录。

这么多的加锁操作，我怎么保证能一致性地完成呢？也许该用术语说，怎么当作一个原子或事务来完成呢？

另外，严格地说，还需要检查，目标目录的合理性：目标目录不可以是源目录的子目录，因为这样导致了目录之间的循环。

当我无论在做检查，或者在对文件或目录操作时，都不得不考虑，可能有另一个进程也可能在做同样的事情。说不定我要移动的文件已经被另一个进程移走了，说不定目标目录已经无效了....如此，让我觉得困难。所以我来寻求帮助。请问，如何实现文件的移动，使之既安全又完整呢？

  

jeppeter

回复 1# simpleman7210


    你问的问题是一个相当深奥的问题，一般真的没有办法一下子回答你。但总的要保证你的要求，一定要用日志。这种日志文件系统，如果是最简单的，一般是EXT3，如果是分布式的，是REISERFS，这些都是可以进行你说的那种原子性操作。
   

amarant

去看一下源码吧，文件系统相关操作考虑的问题非常多

simpleman7210

感谢jeppeter 和amarant 的回答，虽然我的问题没有马上解决，但起码让我得到了鼓励。
我是在写一个模拟文件系统的过程中遇到这个问题的。坦白说linux源代码我只看过0.11。所以请教有经验的人对这个问题的看法，以借鉴成熟系统是怎么处理的。

amarant

回复 4# simpleman7210


    又是一个自己动手实践的，鼓励一下！

luoyan_xy

把文件从原目录的目录项下删除，添加到新文件的目录项
文件夹需要特殊处理
往细了说，还要考虑新文件是否已存在同名，不允许移动一个目录到其子目录等等

瀚海书香

回复 1# simpleman7210

对于一个简单的Unix或Linux文件系统，要移动一个文件，原理上似乎不难理解，
先撇开一些细节，我想过程大概是这样：得到这个文件所在的目录，从目录中删除对应的文件目录项，
再到目标目录中，添加一个目录项，如此就完成了移动。

但是具体实现时，我遇到了难题。因为文件系统可能被多个进程访问，所以从源目录中删除一个目录项，
需要对源目录加锁。往目标目录添加目录项，也是如此，需要对目标目录加锁。甚至还要对源文件加锁，
假如源文件是一个目录，要修改目录项".."，使其指向目标目录。

这么多的加锁操作，我怎么保证能一致性地完成呢？也许该用术语说，怎么当作一个原子或事务来完成呢？

另外，严格地说，还需要检查，目标目录的合理性：目标目录不可以是源目录的子目录，因为这样导致了目录之间的循环。

当我无论在做检查，或者在对文件或目录操作时，都不得不考虑，可能有另一个进程也可能在做同样的事情。说不定我要移动的文件已经被另一个进程移走了，说不定目标目录已经无效了....如此，让我觉得困难。所以我来寻求帮助。请问，如何实现文件的移动，使之既安全又完整呢？

实现一个真正的文件系统的确需要考虑很多东西。但是一些基本的思想你应该了解。

比如关于多个进程访问的问题，其实这个在内核里面到处都有这种情形比如skb、device、cache等等。解决的方法就是使用refcnt。删除的时候并不是真正的删除，而只是减少refcnt，当最后一个owner将refcnt减为0后，才做真正的删除。移动里面的删除，同样可以这样实现。