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写时拷贝技术

在linux中，fork()产生一个父进程相似的子进程，但是一般情况下，子进程在此之后会调用exec函数族。如果这个时候把各个段都拷贝到子进程，就会造成很大的效率浪费。

这是不用写时拷贝的图解
可以看到，内核将父进程的信息复制到子进程并为子进程开辟了物理空间

所以linux引入了写时拷贝技术，也就是当各个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。当然，不变化则父子进程共享资源。

再来看一下写时拷贝技术
明显省略了开辟物理空间的花销

子进程如何执行exec系统调用

我们刚刚提到的写时拷贝会导致子进程的物理空间没有代码，那么子进程如何去取指令执行exec系统调用？

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。

这里还看到一个细节问题：
fork之后内核往往会把子进程的执行顺序放在队列前面，让子进程先执行，以免父进程执行导致写时复制影响效率。

参考文献

[1] as_.linux写时拷贝技术.博客园.2012.07.20