mv --exchange：原子交换两个文件或目录

换配置、切发布目录的时候，经常要把两个路径对调。我以前一直是三步写完：

mv file1 file.tmp
mv file2 file1
mv file.tmp file2

能跑，但中间留了个空窗：第一条和第三条之间，file1 这个名字是不存在的。服务恰好在这时候读配置，拿到的就是 ENOENT。窗口很短，短不等于不会撞上。还有更烦的情况，第二条失败的话，会剩一个临时文件和半截状态，得手动收拾。

GNU coreutils 9.5 给 mv 加了 --exchange，一次调用把两个名字换过来：

mv --exchange file1 file2

为什么没有空窗

底层是 renameat2() 加 RENAME_EXCHANGE 标志。内核在同一次系统调用里交换两个目录项，任何时刻两个名字都存在，各自指向一个文件。读的一方要么看到旧内容，要么看到新内容，不会看到文件消失。

先确认工具版本，9.5 起才有：

mv --version
mv --help | grep exchange

版本号不是小数，是按段比的，所以 9.11 比 9.5 新。--help 里 grep 不到这个选项，就说明当前 mv 还不支持。NixOS、Fedora、Debian 13 这类跟得比较紧的发行版一般都有；Ubuntu 22.04 是 8.32，CentOS 7 是 8.22，得自己编一个，或者改用 util-linux 2.40 之后自带的 exch。

两个例子

文件直接换：

mv --exchange a.conf b.conf

目录也一样，但要多加一个 -T。我第一次拿目录试的时候没加，报错了：

$ mv --exchange release-old release-new
mv: cannot exchange 'release-old' and 'release-new/release-old': Unknown error -1

看报错里的第二个路径就明白了：mv 发现最后一个参数是已存在的目录，按老习惯把源目录往里塞，拼成了 release-new/release-old，而这个路径根本不存在。-T（--no-target-directory）让它把最后一个参数当成目标本身，而不是容器：

mv -T --exchange release-old release-new

换的是名字，不是内容，所以目录里有多少文件都一样，一次调用完事。

什么场景值得用

配置切换最顺手。新配置写成 b.conf，确认没问题再和 a.conf 换；旧配置还留在 b.conf 里，真出问题把同一条命令再跑一遍就回滚了，不用额外备份，也不用记改过哪几行。发布目录同理，新版本先解压到独立目录，验证完再和线上目录交换，比改软链指向少一个“链接短暂不存在”的窗口。

限制有两条，都来自系统调用本身。两个路径必须在同一个文件系统上，跨挂载点（比如普通分区和 /dev/shm）会直接返回 EXDEV，不会像普通 mv 那样退化成复制再删除。另外内核和文件系统得认 RENAME_EXCHANGE：ext4、Btrfs、XFS、tmpfs 都支持，网络文件系统和部分 FUSE 实现不一定，上生产前最好在目标机器上试一遍。

---

顺带说一句

这个时间线挺有意思：renameat2() 在 Linux 3.15（2014 年 6 月）就有了，glibc 到 2.28（2018 年）才封装，命令行这边等 coreutils 9.5（2024 年 3 月）才补上。中间十年，大家一直在写那个三步脚本。老机器上我还是会用回临时文件，但同一块盘上能一次换完的事，没必要再留一个竞态窗口。