Perché rmdir e scollegano due chiamate di sistema separate?

Ecco qualcosa che mi ha fatto riflettere per un po ':

[15:40:50][/tmp]$ mkdir a
[15:40:52][/tmp]$ strace rmdir a
execve("/usr/bin/rmdir", ["rmdir", "a"], [/* 78 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x11bb000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7ff3772c3000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=245801, ...}) = 0
mmap(NULL, 245801, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7ff377286000
close(3)                                = 0
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0p\36\3428<\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=2100672, ...}) = 0
mmap(0x3c38e00000, 3924576, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3c38e00000
mprotect(0x3c38fb4000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x3c391b4000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1b4000) = 0x3c391b4000
mmap(0x3c391ba000, 16992, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x3c391ba000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7ff377285000
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7ff377283000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7ff377283740) = 0
mprotect(0x609000, 4096, PROT_READ)     = 0
mprotect(0x3c391b4000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x3c38c1f000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7ff377286000, 245801)          = 0
brk(0)                                  = 0x11bb000
brk(0x11dc000)                          = 0x11dc000
brk(0)                                  = 0x11dc000
open("/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=106070960, ...}) = 0
mmap(NULL, 106070960, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7ff370d5a000
close(3)                                = 0
rmdir("a")                              = 0
close(1)                                = 0
close(2)                                = 0
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++
[15:40:55][/tmp]$ touch a
[15:41:16][/tmp]$ strace rm a
execve("/usr/bin/rm", ["rm", "a"], [/* 78 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0xfa8000
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3b2388a000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=245801, ...}) = 0
mmap(NULL, 245801, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f3b2384d000
close(3)                                = 0
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\3\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0p\36\3428<\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=2100672, ...}) = 0
mmap(0x3c38e00000, 3924576, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x3c38e00000
mprotect(0x3c38fb4000, 2097152, PROT_NONE) = 0
mmap(0x3c391b4000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1b4000) = 0x3c391b4000
mmap(0x3c391ba000, 16992, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x3c391ba000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3b2384c000
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3b2384a000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f3b2384a740) = 0
mprotect(0x60d000, 4096, PROT_READ)     = 0
mprotect(0x3c391b4000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x3c38c1f000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f3b2384d000, 245801)          = 0
brk(0)                                  = 0xfa8000
brk(0xfc9000)                           = 0xfc9000
brk(0)                                  = 0xfc9000
open("/usr/lib/locale/locale-archive", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=106070960, ...}) = 0
mmap(NULL, 106070960, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f3b1d321000
close(3)                                = 0
ioctl(0, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or SNDRV_TIMER_IOCTL_NEXT_DEVICE or TCGETS, {B38400 opost isig icanon echo ...}) = 0
newfstatat(AT_FDCWD, "a", {st_mode=S_IFREG|0664, st_size=0, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
geteuid()                               = 1000
newfstatat(AT_FDCWD, "a", {st_mode=S_IFREG|0664, st_size=0, ...}, AT_SYMLINK_NOFOLLOW) = 0
faccessat(AT_FDCWD, "a", W_OK)          = 0
unlinkat(AT_FDCWD, "a", 0)              = 0
lseek(0, 0, SEEK_CUR)                   = -1 ESPIPE (Illegal seek)
close(0)                                = 0
close(1)                                = 0
close(2)                                = 0
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++

Perché ci sono chiamate di sistema separate per la rimozione di una directory e dei file? Perché queste due operazioni dovrebbero essere semanticamente distinte?

Le directory sono speciali nel senso che all'interno di una directory è possibile avere riferimenti a più file e directory, quindi, se si rimuove la directory principale, tutti quei file perdono il punto di riferimento da cui è possibile accedere, lo stesso con il processo. In questi casi, rmdir()hanno diversi controlli, che sono diversi da unlink():

• Se la directory non è vuota. Se una directory non è vuota, non può rimuoverla fino a quando il contenuto non viene unlinkrimosso.

     ENOTEMPTY
        pathname contains entries other than . and .. ; or, pathname has
        ..  as its final component.  POSIX.1-2001 also allows EEXIST for
        this condition.
  

• Se la directory è in uso. Se un processo perde la loro directory corrente, potrebbe causare problemi e comportamenti indefiniti. È meglio prevenirli.

     EBUSY  pathname  is currently in use by the system or some process that
        prevents its removal.  On Linux this means pathname is currently
        used  as  a  mount point or is the root directory of the calling
        process.
  

Nel caso di unlink()questi controlli non esiste. In effetti, è possibile eliminare il nome di un file con unlink()e il processo che sta ancora utilizzando / facendo riferimento ad esso, può modificarlo senza problemi. Il file esiste fino a quando non esiste il descrittore di file, inaccessibile al nuovo processo (a meno che non si sappia dove cercare). Questo fa parte della magia delle mani dai colori dell'arcobaleno dei file system * NIX.

Ora, c'è quello unlinkat()che si comporta come entrambi, unlink()o rmdir(2)dipende dal percorso che è quello che ti aspetti.