Linux下能不能替换运行中的程序

今天被朋友问及“Linux下可以替换运行中的程序么？”，以前依稀记得Linux下是可以的（而Windows就不让），于是随口答道“OK”。结果朋友发来一个执行结果：（test正在运行中）

# cp test2 test
cp: cannot create regular file `test': Text file busy

看起来是程序被占用，无法覆盖。于是自己又再做了几个实验：

（1）先rm删除正在运行的test，然后cp test2 test就没有错误了。

（2）先mv改名正在运行的test，然后cp test2 test也没有问题。

查了查资料并动手分析了一下，找到了比较满意的解释。cp并不改变目标文件的inode，事实上它的实现是这样的：

# strace cp test2 test 2>&1 | grep open.*test
open("test2", O_RDONLY|O_LARGEFILE) = 3
open("test", O_WRONLY|O_TRUNC|O_LARGEFILE) = 4

我原以为cp的实现是“rm + open(O_CREAT)”，不过现在想想上面的实现方式才是最可靠的（保证了时序安全和目标文件的属性）。这也可以解释为什么cp的目标文件会继承被覆盖文件的属性而非源文件。

Linux由于Demand Paging机制的关系，必须确保正在运行中的程序镜像（注意，并非文件本身）不被意外修改，因此内核在启动程序后会锁定这个程序镜像的inode。这就是为什么cp在用“O_WRONLY|O_TRUNC”模式open目标文件时会失败。而先rm再cp的话，新文件的inode其实已经改变了，原inode并没有被真正删除，直到内核释放对它的引用。同理，mv只是改变了文件名，其inode不变，新文件使用了新的inode。