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http://www.cnblogs.com/biyeymyhjob/archive/2012/07/20/2601655.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。
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