Linux中文件執行中的鎖定怪現象解釋

2020-07-10 11:50:29

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供稿：網友

本來今天不準備開電腦了，太困了，想睡覺，然而一哥們兒短信都發過來了，要問個問題，于是還是打開了電腦，沒想到是一個很有代表性的問題，順便也牽扯了前些天我的工作中的一個bug，值得記錄下來。問題如下：

linux下，一個可執行文件exe1正在執行中，rm –f可以將其刪除，mv可以將其移除，mv $other exe1也可以將其替換，但是cp $other exe1則顯示文件忙，求解。

這實際上并不是一個真正的問題，因為只要你的基礎知識扎實，這個問題顯然很簡單，原因只有一個，那就是linux文件基于引用計數。現在問題是這些個命令如何來操作一個文件的引用計數。下面的討論都是基于獨占打開的模式。

如果一個文件已經被打開，那么它的引用計數會增加1，如果調用了rm，實際上底層只是unlink了一下，也就是說將它的引用計數減少1，這樣雖然你在界面上(命令行或者GUI)看不到它了，但是它被打開時的計數還在，只有當它被關閉的時候，引用計數變為0，才徹底刪除它。

再說mv命令，它實際上只是一個源文件的rename而已，如果mv的目標本來就存在，那么在目標上執行一個類似rm的效果，也就是unlink一下，結合引用計數的理論，目標文件如果已經被打開，那么當關閉的時候將不復存在，如果本來就沒有被打開，那么mv的時候，目標直接被刪除，因為unlink之后，它的引用計數變成了0。

最后看一下cp命令，cp的話并不觸動源文件和目標文件元數據本身(時間戳除外)，它只是打開源文件和目標文件，在源文件上執行read，然后將結果write到目標文件，實質上是一個IO操作，對于可執行文件，是獨占打開的，并不允許寫入，因此會出錯。

這里就不再列出內核源碼了，可以自行參考系統調用的實現而加深理解，不過最好別干巴巴的看，還是結合strace以及objdump比較好，要知道是怎么以及什么時候調用的，以及調用參數是什么，否則就和八股文沒區別了。那么這和我工作中的bug有什么關系呢?這個bug源于OpenVPN的日志記錄，并且配置了日志回滾，回滾配置文件關鍵字段如下：

size 4M

missingok

rotate 9

compress

delaycompress

create 644 xx xx

…

結果當日志回滾成了vpn.log.1之后，這個vpn.log.1依然繼續被寫入。這個原因正是rename造成的。在logrotate的man頁面中，有一個copytruncate配置，其含義就是不進行rename，而只是copy，然后將原來的文件truncate，加入這個就可以了。

千萬不要小看這些很簡單的命令，真正理解的人并不多，即使真正的理解，出現問題，能真正對應到原理也不多，很簡單的東西如果能徹底做到透徹的理解并且活用，再往深入學習才是有意義的。

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