O problema

Você tem uma lista (principalmente) exaustiva de chamadas de sistema aqui .

Você notará que não há nenhuma chamada "substituir o conteúdo deste inode". Modificar esse conteúdo sempre implica:

1. Abrindo o arquivo para obter um descritor de arquivo.
2. busca opcional para o deslocamento de gravação desejado
3. Gravando no arquivo.
4. opcional Truncando dados antigos, se os novos dados forem menores.

O passo 4 pode ser feito antes. Existem também alguns atalhos, como pwrite , que grava diretamente em um deslocamento especificado, combinando as etapas #2 e #3, ou escrita de dispersão .

Uma maneira alternativa é usar um mapeamento de memória , mas fica pior, pois cada byte gravado pode ser enviado para o arquivo subjacente de forma independente (conceitualmente, como se cada gravação fosse uma writechamada de 1 byte).

→ O ponto é que o melhor cenário que você pode ter ainda são 2 operações: uma writee uma truncate.

Qualquer que seja a ordem em que você os execute, você ainda corre o risco de outro processo mexer com o arquivo no meio e acabar com um arquivo corrompido.

Soluções

Solução normal

Como você notou, é por isso que a abordagem canônica é criar um novo arquivo, você sabe que é o único escritor de (você pode até garantir isso combinando O_TMPFILEe linkat), então redirecione atomicamente o nome antigo para o novo arquivo.

Existem duas outras opções, no entanto, ambas falham de alguma forma:

Bloqueio obrigatório

Ele permite que o acesso ao arquivo seja negado a outros processos definindo uma combinação especial de sinalizadores. Parece a ferramenta para o trabalho, certo? No entanto:

• Ele deve ser ativado no nível do sistema de arquivos (é um sinalizador durante a montagem).

• Aviso: a implementação do Linux de bloqueio obrigatório não é confiável.

  Desde o Linux 4.5, o bloqueio obrigatório tornou-se um recurso opcional. Esta é uma etapa inicial para remover completamente esse recurso.

Isso é apenas lógico, pois o Unix sempre evitou os bloqueios. Eles são propensos a erros e é impossível cobrir todos os casos extremos e garantir nenhum impasse.

Bloqueio consultivo

Ele é definido usando a chamada de sistema fcntl . No entanto, é apenas um conselho, e a maioria dos programas simplesmente o ignora.

Na verdade, só é bom para gerenciar bloqueios em arquivos compartilhados entre vários processos cooperando.

Conclusão

Existe alguma maneira de fazer isso atomicamente como rename (2), mas preservar links físicos?

Não.

Os inodes são de baixo nível, quase um detalhe de implementação. Muito poucas APIs reconhecem sua existência (acredito que a statfamília de chamadas seja a única).

O que quer que você tente fazer provavelmente depende do mau uso do design dos sistemas de arquivos Unix ou simplesmente pedir demais para isso.

Isso poderia ser um problema XY ?