我有两个目录在同一个父目录下。称父目录为base，子目录为alpha和bravo。我想要用bravo替换alpha。最简单的方法是：
rm -rf alpha
mv bravo alpha
mv命令是原子性的，但rm -rf命令不是。在bash中有没有一种简单的方法来原子性地将alpha替换为bravo？如果没有，是否有一种复杂的方法？
补充：
顺便提一句，如果目录在短时间内不存在，这并不是无法解决的问题。只有一个地方尝试访问alpha，并且在执行任何关键操作之前会检查alpha是否存在。如果不存在，则会给出错误消息。但如果有一种方法可以做到这一点就好了。:)也许有一些直接修改inode的方法，或者其他什么方法...
mkdir alpha_real
ln -s alpha_real alpha
# now use "alpha"
mkdir beta_real
ln -s beta_real tmp
# atomically rename "tmp" to "alpha"
# use -T to actually replace "alpha" instead of moving *into* "alpha"
mv -T tmp alpha
自Linux 3.15以来，新的renameat2系统调用可以原子交换同一文件系统上的两个路径。然而，甚至还没有glibc包装器，更不用说coreutils访问它的方法了。所以它看起来会像这样:
int dirfd = open(".../base", O_PATH | O_DIRECTORY | O_CLOEXEC);
syscall(SYS_renameat2, dirfd, "alpha", dirfd, "bravo", RENAME_EXCHANGE);
close(dirfd);
system("rm -rf alpha");
当然，你需要做适当的错误处理等等--请参见此代码片段以获取更复杂的renameat2包装器。
话虽如此 - 其他人提到的符号链接解决方案更加简单和可移植，因此除非bravo已经存在且你必须原子地更新它，否则使用符号链接。
2020年更新：自glibc 2.28（发布于2018-08-01（Debian Stretch，Fedora 29））以来，该系统调用的glibc包装器已可用。但是，它仍无法通过coreutils访问。
int dirfd = open(".../base", O_PATH | O_DIRECTORY | O_CLOEXEC);
renameat2(dirfd, "alpha", dirfd, "bravo", RENAME_EXCHANGE);
close(dirfd);
system("rm -rf alpha");
如果您使用符号链接，就可以这样做：
假设alpha是指向目录alpha_1的符号链接，而您想将符号链接切换到指向alpha_2。在切换之前，它看起来像这样：
$ ls -l
lrwxrwxrwx alpha -> alpha_1
drwxr-xr-x alpha_1
drwxr-xr-x alpha_2
$ ln -nsf alpha_2 alpha
$ ls -l
lrwxrwxrwx alpha -> alpha_2
drwxr-xr-x alpha_1
drwxr-xr-x alpha_2
现在您可以删除旧目录：
$ rm -rf alpha_1
$ strace ln -nsf alpha_2 alpha
...
symlink("alpha_2", "alpha") = -1 EEXIST (File exists)
unlink("alpha") = 0
symlink("alpha_2", "alpha") = 0
...
$ ln -nsf alpha_3 alpha
$ rm -rf alpha_2
在这里接受David的解决方案，它是完全原子的...你可能遇到的唯一问题是mv的-T选项不是POSIX标准，因此某些POSIX操作系统可能不支持它（FreeBSD，Solaris等...http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/mv.html）。稍加修改，这种方法可以改为完全原子，并且可在所有POSIX操作系统上移植。
mkdir -p tmp/real_dir1 tmp/real_dir2
touch tmp/real_dir1/a tmp/real_dir2/a
# start with ./target_dir pointing to tmp/real_dir1
ln -s tmp/real_dir1 target_dir
# create a symlink named target_dir in tmp, pointing to real_dir2
ln -sf tmp/real_dir2 tmp/target_dir
# atomically mv it into ./ replacing ./target_dir
mv tmp/target_dir ./
示例：通过http://axialcorps.wordpress.com/2013/07/03/atomically-replacing-files-and-directories/了解如何原子性地替换文件和目录。
使用一个单独的、保证原子性的操作作为信号量。
因此，如果创建和删除文件的操作是原子的：
1）创建一个名为“信号量”的文件。
2）仅当成功创建（与现有文件无冲突）时，执行操作（根据进程要求，执行 alpha 进程或移动目录）
3）删除信号量。
如果你的意思是跨两个操作进行原子操作，我不认为可以做到。最接近的方法可能是：
mv alpha delta
mv bravo alpha
rm -rf delta
但这仍然存在一个小的窗口，其中alpha不存在。
为了最大程度地减少任何尝试在alpha不在场时使用它的可能性，您可以（如果您有权限）：
nice --20 ( mv alpha delta ; mv bravo alpha )
rm -rf delta
在 mv 操作正在进行时，这将显著提高您的进程优先级。
如果像您在补充中所说，只有一个地方检查 alpha 并且如果没有则会出错，您可以更改该代码以不立即报错，而是在短时间内再次尝试（对于两个 mv 操作很容易在子秒级别完成）- 这些重试应该可以缓解任何问题，除非您非常频繁地替换 alpha。
mkdir bravo_dir alpha_dir
ln -s bravo_dir bravo
ln -s alpha_dir alpha
mv -fT bravo alpha
strace mv -fT bravo alpha 显示：
rename("bravo", "alpha")
在我看来，这看起来非常原子化。
mount --bind bravo alpha 在Linux上可以实现此功能。
它会隐藏alpha的内容，但如果您想清除它，可以在其他地方绑定挂载父文件系统。
如果文件系统已经NFS导出，则需要确保导出选项允许跨越文件系统边界，并在服务器上进行绑定挂载。
您还需要注意那些打开了alpha目录或子目录（例如cwd）的进程。
其他*nix可能也有类似的技巧，但这并没有标准化。