Copy On Write机制

一、Linux下的copy-on-write

Linux下的copy-on-write机制是通过常见的进程操作fork()和exec()来完成的

fork is an operation whereby a process creates a copy of itself.

fork是类Unix操作系统上创建进程的主要方法。

• fork用于创建子进程
• 所有的Linux的进程都通过init进程或init的子进程fork(vfork)出来的。

exec函数的作用就是：装载一个新的程序（可执行映像）覆盖当前进程内存空间中的映像，从而执行不同的任务。

• exec系列函数在执行时会直接替换掉当前进程的地址空间

 

 

 

 

 

 

 

Linux下的COW

fork()会产生一个和父进程完全相同的子进程(除了pid)

如果按传统的做法，会直接将父进程的数据拷贝到子进程中，拷贝完之后，父进程和子进程之间的数据段和堆栈是相互独立的。

 

 

 

但是，以我们的使用经验来说：往往子进程都会执行exec()来做自己想要实现的功能。

• 所以，如果按照上面的做法的话，创建子进程时复制过去的数据是没用的(因为子进程执行exec()，原有的数据会被清空)

既然很多时候复制给子进程的数据是无效的，于是就有了Copy On Write这项技术了

 

• fork创建出的子进程，与父进程共享内存空间，内存空间中的数据并不会马上复制给子进程。
• 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。
• 原理是：fork()之后，kernel把父进程中所有的内存页的权限都设为read-only，然后子进程的地址空间指向父进程。当父子进程都只读内存时，相安无事。当其中某个进程写内存时，CPU硬件检测到内存页是read-only的，于是触发页异常中断，kernel就会把触发的异常的页复制一份，于是父子进程各自持有独立的一份。