日期:2014-05-16  浏览次数:20621 次

Linux 文件删除机制

多进程环境下,打开同一个文件,进行读写操作过程中,如果其中一个进程删除这个文件,那么,另外正在读写这个文件会发生什么呢?

1. 正在读写的进程发生异常,因为文件被删除了

2. 正在读写的进程仍然正常读写,好像没有发现发生了什么

我要告诉你的是,在linux环境上,答案2是对的,但是当正在读写的进程退出后,这个文件谁也不能再读写了,或者说,这个文件被删除了

解析如下:

Linux 是通过 link 的数量来控制文件删除,只有当一个文件不存在任何 link 的时候,这个文件才会被删除。每个文件都有 2 个 link 计数器—— i_count 和 i_nlink。i_count 的意义是当前使用者的数量,i_nlink 的意义是介质连接的数量;或者可以理解为 i_count 是内存引用计数器,i_nlink 是硬盘引用计数器。再换句话说,当文件被某个进程引用时,i_count 就会增加;当创建文件的硬连接的时候,i_nlink 就会增加。
对于 rm 而言,就是减少 i_nlink。这里就出现一个问题,如果一个文件正在被某个进程调用,而用户却执行 rm 操作把文件删除了,会出现什么结果呢?当用户执行 rm 操作后,ls 或者其他文件管理命令不再能够找到这个文件,但是进程却依然在继续正常执行,依然能够从文件中正确的读取内容。这是因为,`rm` 操作只是将 i_nlink 置为 0 了;由于文件被进程引用的缘故,i_count 不为 0,所以系统没有真正删除这个文件。i_nlink 是文件删除的充分条件,而 i_count 才是文件删除的必要条件。


让我们首先来了解一下在 Linux 系统中,文件是如何进行存储和定位的,我们知道,数据最终以数据块的形式保存在磁盘上,而操作系统是通过文件系统来管理这些数据的,我们知道,在操作系统中,文件系统是采用一种层次化的形式表示的,通常可以表示成一棵倒置的树。所有的文件和子目录都是通过查找其父目录项来定位的,目录项中通过匹配文件名可以找到对应的索引节点号(inode),通过查找索引节点表(inode table)就可以找到文件在磁盘上的位置,整个过程如图1所示。

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2个进程分别打开文件后的数据结构

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