为什么linkat需要路径名而不是文件描述符？

Question

以下代码摘自 Debian 的手册页面中的 open（2）段落，描述了 O_TMPFILE 标志：

char path[PATH_MAX];
fd = open("/path/to/dir", O_TMPFILE | O_RDWR,
          S_IRUSR | S_IWUSR);

/* File I/O on 'fd'... */

snprintf(path, PATH_MAX,  "/proc/self/fd/%d", fd);
linkat(AT_FDCWD, path, AT_FDCWD, "/path/for/file",
       AT_SYMLINK_FOLLOW);

代码背后的思想是创建一个匿名文件，该文件在文件系统中没有名称，而只有文件描述符。这意味着没有其他人知道该文件并且可以访问它。然后您写入该文件。最后，使用linkat为该文件命名。之后，该文件就可见了，所有其他人都可以访问它。这是一种完美的方式来处理下载文件，以确保只有完整的下载文件可以被其他程序使用。

但是，我认为linkat调用的方式看起来设计有缺陷。 linkat实际上是做什么的？它给文件描述符命名。这意味着该函数需要两个参数：文件描述符和名称。但是它不接受文件描述符作为参数，而是需要一个没有名称的文件的名称。这使得必须依赖已挂载的proc文件系统来为未命名的文件创建名称，以便能够将该名称传递给linkat。这看起来很奇怪，我不知道为什么有人会发明这个。

为什么要以这种方式实现它？为什么没有一个函数？

link_what_ever (int fd, char *name);

- ceving

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正如您所写的，O_TMPFILE创建了一个匿名文件，没有其他人知道该文件并且可以访问它。这就是它的作用，如果要保存存储在该文件中的信息，您可以简单地创建新文件并将隐藏文件复制到其中。Linkat与O_TMPFILE没有关联，它创建了一个现有文件的新链接（也称为硬链接）。 - LPs

请翻译以下与编程有关的内容，仅返回翻译文本：请勿编辑我的答案发表评论。 - Barmar

如果我的答案不起作用，你正在运行哪个内核版本？AT_EMPTY_PATH是在Linux 2.6.39中添加的。 - Barmar

Answer 1

我认为你可以使用AT_EMPTY_PATH标志来实现你想要的功能。

linkat(fd, "", AT_FDCWD, "/path/for/file", AT_EMPTY_PATH);

当使用此标志时，它会创建到由olddirfd参数标识的文件的链接。

请注意，使用此标志需要调用者具有CAP_DAC_READ_SEARCH权限。

- Barmar

Answer 2

从查看Linux的git历史记录来看，2013年8月初提交了一次 提交 来统一两个接口，从而允许非特权用户使用linkat(...,AT_EMPTY_PATH), 但该提交在月底被撤销，原因是未明确挂载/proc环境下的安全影响。

- PSkocik

Answer 3

linkat 的作用是什么？它为文件描述符命名。

不，你的假设是错误的：linkat(2)，就像 link(2) 一样，旨在给文件（即创建硬链接）一个新名称，它有点不同。它并没有专门为给匿名文件命名而设计。相反，它是一个通用接口，允许您为已经存在的文件 Y 创建一个新名称 X。

你可以说有人可以实现另一个函数 name_anon_file(int fd, char *name)，这确实是正确的，但是在 linkat(2) 上实现它并不难，所以你可以自己做到。

此外，并非每个 UNIX 变体都支持 O_TMPFILE，因此该函数在一般情况下并没有太大用处。

- Filipe Gonçalves

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如何在没有挂载 proc 文件系统的情况下实现 name_anon_file？ - ceving

@ceving它做不到。无论如何，如果未安装/proc，你的状况都非常糟糕——例如ps（1）和lsof（1）这样的东西都不能工作。 - Filipe Gonçalves