Linux写时拷贝技术(copy-on-write)

来源:互联网 发布:sql server中not in 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 19:45

Linux写时拷贝技术(copy-on-write)

进程间是相互独立的,其实完全可以看成A、B两个进程各自有一份单独的liba.so和libb.so,相应的动态库的代码段和数据段都是各个进程各自有一份的。
然后在这个基础上,由于代码段是不会被修改的,所以操作系统可以采用copy on write的优化技术,让两个进程共享同一份物理内存。这是属于在不改变系统行为的基础上,为了节省内存,的优化技术。


COW技术初窥:

      在Linux程序中,fork()会产生一个和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。

      那么子进程的物理空间没有代码,怎么去取指令执行exec系统调用呢?

      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。      

      在网上看到还有个细节问题就是,fork之后内核会通过将子进程放在队列的前面,以让子进程先执行,以免父进程执行导致写时复制,而后子进程执行exec系统调用,因无意义的复制而造成效率的下降。


 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究竟结构,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。


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