Чому rmdir і від’єднання двох окремих системних викликів?

Ось щось мене змусило замислитися:

[15:40:50][/tmp]$ mkdir a
[15:40:52][/tmp]$ strace rmdir a
execve("/usr/bin/rmdir", ["rmdir", "a"], [/* 78 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x11bb000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7ff3772c3000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=245801, ...}) = 0
mmap(NULL, 245801, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7ff377286000
close(3)                                = 0
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0p\36\3428<\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=2100672, ...}) = 0
mmap(0x3c38e00000, 3924576, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3c38e00000
mprotect(0x3c38fb4000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x3c391b4000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1b4000) = 0x3c391b4000
mmap(0x3c391ba000, 16992, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x3c391ba000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7ff377285000
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7ff377283000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7ff377283740) = 0
mprotect(0x609000, 4096, PROT_READ)     = 0
mprotect(0x3c391b4000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x3c38c1f000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7ff377286000, 245801)          = 0
brk(0)                                  = 0x11bb000
brk(0x11dc000)                          = 0x11dc000
brk(0)                                  = 0x11dc000
open("/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=106070960, ...}) = 0
mmap(NULL, 106070960, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7ff370d5a000
close(3)                                = 0
rmdir("a")                              = 0
close(1)                                = 0
close(2)                                = 0
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++
[15:40:55][/tmp]$ touch a
[15:41:16][/tmp]$ strace rm a
execve("/usr/bin/rm", ["rm", "a"], [/* 78 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0xfa8000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3b2388a000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=245801, ...}) = 0
mmap(NULL, 245801, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f3b2384d000
close(3)                                = 0
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0p\36\3428<\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=2100672, ...}) = 0
mmap(0x3c38e00000, 3924576, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3c38e00000
mprotect(0x3c38fb4000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x3c391b4000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1b4000) = 0x3c391b4000
mmap(0x3c391ba000, 16992, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x3c391ba000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3b2384c000
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3b2384a000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f3b2384a740) = 0
mprotect(0x60d000, 4096, PROT_READ)     = 0
mprotect(0x3c391b4000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x3c38c1f000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f3b2384d000, 245801)          = 0
brk(0)                                  = 0xfa8000
brk(0xfc9000)                           = 0xfc9000
brk(0)                                  = 0xfc9000
open("/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=106070960, ...}) = 0
mmap(NULL, 106070960, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f3b1d321000
close(3)                                = 0
ioctl(0, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or SNDRV_TIMER_IOCTL_NEXT_DEVICE or TCGETS, {B38400 opost isig icanon echo ...}) = 0
newfstatat(AT_FDCWD, "a", {st_mode=S_IFREG|0664, st_size=0, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
geteuid()                               = 1000
newfstatat(AT_FDCWD, "a", {st_mode=S_IFREG|0664, st_size=0, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
faccessat(AT_FDCWD, "a", W_OK)          = 0
unlinkat(AT_FDCWD, "a", 0)              = 0
lseek(0, 0, SEEK_CUR)                   = -1 ESPIPE (Illegal seek)
close(0)                                = 0
close(1)                                = 0
close(2)                                = 0
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

Чому існують окремі системні виклики для видалення каталогу та файлів? Чому ці дві операції були б семантично розрізнені?

Каталоги особливі в тому сенсі, що в каталозі ви можете мати посилання на кілька файлів і каталогів, тому, якщо ви вилучите батьківський каталог, всі ці файли втрачають свою опорну точку, звідки їм можна отримати доступ, те саме, що і процес. Для таких випадків проводите rmdir()різні перевірки, які відрізняються від unlink():

• Якщо каталог не порожній. Якщо каталог не порожній, він не може його видалити, поки вміст не буде unlink'd / видалено.

     ENOTEMPTY
        pathname contains entries other than . and .. ; or, pathname has
        ..  as its final component.  POSIX.1-2001 also allows EEXIST for
        this condition.
  

• Якщо каталог використовується. Якщо процес втратить поточний каталог, це може призвести до проблем та не визначеної поведінки. Краще запобігти їх.

     EBUSY  pathname  is currently in use by the system or some process that
        prevents its removal.  On Linux this means pathname is currently
        used  as  a  mount point or is the root directory of the calling
        process.
  

У випадку unlink()цих перевірок не існує. Насправді ви можете видалити ім'я файлу, unlink()і процес, який досі використовує / посилається на нього, може змінювати його без проблем. Файл існує доти, доки не існує дескриптора файлу, просто недоступного для нового процесу (якщо ви не знаєте, де шукати). Це частина магії русявих кольорів рук файлових систем * NIX.

Тепер є те, unlinkat()що поводиться як обидва, так unlink()і rmdir(2)залежно від шляху, якого ви очікуєте.