Lỗi `ls` khi thư mục bị xóa

Tôi có hai vỏ mở. Đầu tiên là trong thư mục A. Trong lần thứ hai, tôi xóa thư mục A, và sau đó tạo lại nó. Khi tôi quay lại shell đầu tiên và gõ ls, đầu ra là:

ls: cannot open directory .: Stale file handle

Tại sao? Tôi nghĩ shell đầu tiên (cái vẫn mở trong thư mục không tồn tại) sẽ "đóng băng" trong khi chờ lệnh tiếp theo, và sẽ không "nhận ra" rằng thư mục đã bị xóa và được tạo lại. Shell có giữ một tham chiếu "sâu hơn" đến thư mục làm việc hiện tại của nó ngoài chuỗi $PWDkhông?

Một thư mục (giống như bất kỳ tệp nào) không được xác định bởi tên của nó. Hãy nghĩ về tên như địa chỉ của thư mục . Khi bạn di chuyển thư mục, nó vẫn là cùng một thư mục, giống như nếu bạn chuyển đến một ngôi nhà khác, bạn vẫn là cùng một người. Nếu bạn xóa một thư mục và tạo một thư mục mới cùng tên, thì đó là một thư mục mới, giống như một người nào đó chuyển đến ngôi nhà nơi bạn từng sống không phải là bạn.

Mỗi quá trình có một thư mục làm việc . Các cdlệnh trong shell thay đổi thư mục làm việc hiện hành của vỏ. Các pwdlệnh in the¹ đường dẫn đến thư mục làm việc hiện hành.

Khi bạn xóa thư mục A, điều này đã làm là xóa mục nhập cho A trong thư mục mẹ của nó. Bản thân thư mục A vẫn ở trong hệ thống tập tin, nhưng ở trạng thái tách rời, không có tên. Nó chưa bị xóa vì nó được sử dụng bởi một quá trình, cụ thể là lớp vỏ đầu tiên. Khi bạn thay đổi thư mục trong shell đầu tiên, thư mục cuối cùng đã bị xóa. Điều tương tự cũng xảy ra khi một tệp bị xóa trong khi một quá trình vẫn mở: mục nhập thư mục của tệp bị xóa ngay lập tức và chính tệp đó sẽ bị xóa khi ngừng sử dụng.

Tương tự, quan sát những gì xảy ra khi bạn di chuyển các thư mục xung quanh.

mkdir one two
touch one/1 two/2
cd one
ls

Trong một vỏ khác:

mv one tmp
mv two one
mv tmp two

Trong vỏ đầu tiên:

ls

Các tập tin 1trong thư mục ban đầu được gọi onevà bây giờ được gọi two. Các tập tin 2trong thư mục ban đầu được gọi twovà bây giờ được gọi one.

¹ _{Chính xác hơn, một con đường, mà có thể không phải là duy nhất nếu liên kết tượng trưng hoặc sự tinh tế khác có liên quan.}

Thư mục mới A không giống với thư mục A. Nó có thể được kiểm tra bằng statlệnh trước khi xóa thư mục cũ và sau khi tạo thư mục mới và bạn sẽ thấy các số nút i khác nhau.
Và tôi nghĩ điều này có liên quan đến cách thức hoạt động của kernel. Nó chỉ đơn giản là theo dõi số i của thư mục hiện tại cho mỗi quá trình. Vì vậy, khi có các số i khác nhau, điều này sẽ dẫn đến các va chạm khác nhau.

Đây là hành vi dự kiến. Thư mục mới A không giống với thư mục A cũ, nó chỉ có cùng tên. Vì vậy, $ PWD của thiết bị đầu cuối vẫn không còn, nó không xuất hiện lại một cách kỳ diệu khi bạn thực hiện mkdir A.

Một thư mục, giống như một tập tin, có một nút liên kết với nó:

307% mkdir ABC

308% ls -i 11997708 A 11997709 B 11997710 C

Inode là cấu trúc dữ liệu chứa thông tin về thư mục hoặc tệp. Mỗi thư mục và tập tin có một. Hãy nghĩ về nó như một địa chỉ (một số chỉ số thực sự).

Nếu tôi ở A, số inode 11997708 và trong một shell khác (hoặc trong cùng một shell như tôi sẽ làm) xóa thư mục A sau đó tạo lại nó và lode inode:

309% cd A

310% rmdir ../A

311% mkdir ../A

312% ls -i ..

11997720 A 11997709 B 11997710 C

Nút i là khác nhau, vì vậy nếu nó cố gắng tạo một tệp trong thư mục đã xóa A:

313% chạm vào cái này

chạm: không thể chạm vào 'this': Không có tệp hoặc thư mục như vậy

bởi vì thư mục tôi đang ở - không còn được liên kết với inode 11997720 - vì vậy nơi tôi hiện không còn có địa chỉ / chỉ mục hợp pháp - inode. Như vậy là lỗi.