【发布时间】：2010-09-08 15:46:04
【问题描述】：
fork() 的手册页声明它不会复制数据页，它会将它们映射到子进程并放置一个写时复制标志。是这种行为吗：
- 在不同的 Linux 版本之间保持一致？
- 考虑了实施细节，因此可能会改变？
我想知道我是否可以使用 fork() 作为一种廉价获取共享只读内存块的方法。如果内存是物理复制的，那将是相当昂贵的 - 有很多分叉正在进行，并且数据区域足够大 - 但我希望不会......
【问题讨论】：
【发布时间】：2010-09-08 15:46:04
【问题描述】：
在没有 MMU（内存管理单元）的机器上运行的 Linux 将在 fork() 上复制所有进程内存。
但是，这些系统通常非常小而且是嵌入式的，您可能不必担心它们。
Apache的fork模型等很多服务，使用initialize和fork()方法来共享初始化的数据结构。
您应该知道，如果您使用 Perl 和 Python 等使用引用计数变量或 C++ shared_ptr 的语言，则此模型将不起作用。它不起作用，因为随着引用计数的上下调整，内存变得不共享并被复制。
这会在尝试使用初始化和分叉模型的 Perl 守护程序（如 SpamAssassin）中导致大量内存使用。
【讨论】：
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要点，但我不是针对那些。这是一个普通的托管 Web 服务器环境。
是的，您当然可以在 MMU-Linux 内核上依赖它；这几乎就是一切。
但是，页面大小并不相同。
可以通过使用 mmap() 创建一个匿名映射——一个不受物理文件支持的映射，为分叉进程显式创建一个共享内存区域。在 fork 上，该区域将始终保持共享（前提是孩子没有取消映射它，或者在同一地址映射其他东西）。如果需要，您可以将其保护为只读。
使用（例如）malloc 分配的内存很容易最终与非只读的东西共享一个页面，这意味着当另一个结构被修改时它无论如何都会被复制。这包括 malloc 实现使用的内部结构。因此，您可能希望为此目的映射一个特定区域并从中进行分配。
【讨论】：
你能相信所有 Linux 版本都是这样的吗？不。但是你可以相信那些不使用甚至更快方法的人。
因此，您应该使用该功能并依赖它，并在遇到性能问题时重新考虑您的决定。
【讨论】：
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你能解释一下不同的、更快的方法的本质吗？这是基于系统的一般意识形态的猜测，还是基于扎实的知识？
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Linux 黑客总是希望让事情变得更快、更好、更小。例如，大多数 Linux 版本用更少的代码行做更多的事情。所以他们不太可能放弃对写时复制的支持，除非出现更好的东西（这在当前的 CPU 架构中不太可能）。
这种方法的成功取决于您对自己强加的“只读”限制的坚持程度。父母和孩子都必须遵守这个规定，否则记忆会被复制。
但是，这可能不是您想象的灾难。内核可以复制小至单个页面（通常为 4 KB）来实现 CoW 语义。典型的 Linux 服务器会使用更复杂的东西，比如slab allocator，因此复制的区域可能会更大。
主要的一点是，这与程序的内存使用概念是分离的。如果您malloc() 1 GB 的 RAM，分叉出一个孩子，而孩子只更改该内存块的第一个字节，则不会复制整个 1 GB 块。可能只复制一页，直到包含第一个字节的平板大小。
【讨论】：
是的
所有 linux 发行版都使用相同的内核，尽管版本和发行版略有不同。
另一个底层 fork(2) 实现不太可能很快会更快，因此可以肯定的是，写时复制将继续作为机制。也许不会永远，但肯定会持续多年。
当然，一些主要的软件系统（例如，Phusion Passenger）以您想要的相同方式使用 fork(2)，因此您不会是唯一利用 CoW 的人。
【讨论】：