copy-on-write(写时拷贝技术)

今天看《Unix环境高级编程》的fork函数与vfork函数时，看见一个copy-on-write的名词，貌似以前也经常听见别人说过这个，但也一直不明白这究竟是什么东西。所以就好好在网上了解了下，也算明白个大概，先记录下来.

参考/article/4883136.html

COW概念

在linux程序中，fork()会产生一个与父进程完全相同的子进程，但子进程在此后多会exec系统调用，出于效率考虑,linux中引入了"写时复制技术",也就是只有进程空间的各段的内容要发生变化时，才会将父进程的内容复制一份给子进程。

在fork之后exec之前两个进程用的是相同的物理空间(内存区),子进程的代码段、数据段、堆栈都是指向父进程的物理空间，也就是说，两者的虚拟空间不同，但其对应的物理空间是同一个。当父子进程中有更改相应段的行为发生时,再为子进程相应的段分配物理空间.如果不是因为exec,内核会给子进程的数据段、堆栈段分配相应的物理空间(至此两者都有各自的进程空间，互不影响)，而代码段继续共享父进程的物理空间(两者的代码完全相同)。而如果是因为exec，由于两者执行的代码不同，子进程的代码段也会分配单独的物理空间。

写时复制技术:内核只为新生成的子进程创建虚拟空间结构，它们来复制于父进程的虚拟结构，但是不为这些段分配物理内存，它们共享父进程的物理空间，当父子进程中有更改相应段的行为发生时，再为子进程相应的段分配物理空间。



写时复制的优点

传统的fork()系统调用直接把所有的资源复制给新创建的进程。这种实现过于简单而效率低下，因为它拷贝的数据也许并不共享，如果新进程打算立即执行一个新的映像，那么所有的拷贝都将前功尽弃。Linux的fork()使用写时拷贝(copy-on-write)实现，它可以推迟甚至免除拷贝数据的技术。内核此时并不复制整个进程地址空间，而是让父进程和子进程共享同一个拷贝。只有在需要写入的时候，数据才会复制，从而使各个进程都拥有各自的拷贝。也就是说，资源的复制只有在需要写入的时候才进行。