A entrada de diretório é apenas um ponteiro para um inode. O inode contém as meta-informações sobre o arquivo (além do nome) e os ponteiros para os dados do arquivo (se houver). Quando você começa a copiar um arquivo, você obtém um identificador para o inode.
O sistema operacional mantém uma contagem de referências ao inode. Enquanto houver referências ao inode, os dados do inode e do arquivo serão mantidos. Uma vez que todas as referências ao inode são removidas, o inode é e o espaço requerido pelo arquivo é liberado.
Como você tem o arquivo aberto para copiá-lo, ele será mantido até que seu processo feche o arquivo. Isso deve ocorrer quando a transferência de arquivos for concluída e ocorrerá se o processo de cópia falhar. Se a transferência de arquivos falhar no meio e você tiver excluído todos os links para o arquivo, não será possível reiniciar a transferência com êxito.
EDIT: Como outros já notaram, as movimentações de arquivos no mesmo dispositivo são feitas sem mover os dados. Em vez disso, uma nova entrada de diretório é criada no diretório de destino e a entrada do diretório original é removida.
É possível ter várias entradas de diretório para o mesmo arquivo. Estes são chamados hard links. Eles são criados fazendo uma nova entrada de diretório para o arquivo sem remover a entrada original. O inode do sistema de arquivos tem uma contagem de referência para registrar o número de entradas de diretório apontando para o arquivo.
EDIT2: Se o processo falhar ou for eliminado, o arquivo será removido de forma limpa, pois a contagem de acesso à memória será reduzida a zero. Esta é a ação que ocorre quando o programa termina normalmente.
No caso de uma falha de energia ou outro desligamento não-ordenado do sistema, o disco precisará de uma fsck
(verificação do sistema de arquivos) antes de poder ser totalmente montado. Dependendo do estado do inode em disco e das estruturas de diretório, o espaço será recuperado, o arquivo permanecerá no diretório ou uma nova entrada será feita no diretório lost+found
. Os resultados dependerão de quais alterações foram liberadas para o disco ou gravadas no diário de sistemas de arquivos.