Posted on 2012-10-15 11:18
鑫龍 閱讀(202)
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linux內(nèi)核
今天看到寫時拷貝這個概念，當時一下沒有理解，后來查看一些網(wǎng)上的資料，找到了這篇文章，里面的那份個小程序能夠很好的說明進程創(chuàng)建寫時拷貝的概念。怕以后找不到就轉(zhuǎn)載了。嘿嘿。下面是那篇文章的原文：Linux進程創(chuàng)建，子進程對 父進程資源“寫時拷貝”的證明 傳統(tǒng)的fork()系統(tǒng)調(diào)用直接把所有的資源復制給新創(chuàng)建的進程。這種實現(xiàn)過于簡單并且效率低下，因為它拷貝的數(shù)據(jù)或許可以共享(This approach is significantly na?ve and inefficient in that it copies much data that might otherwise be shared.)。更糟糕的是，如果新進程打算立即執(zhí)行一個新的映像，那么所有的拷貝都將前功盡棄。 Linux的fork()使用寫時拷貝 (copy- on-write)頁實現(xiàn)。寫時拷貝是一種可以推遲甚至避免拷貝數(shù)據(jù)的技術(shù)。內(nèi)核此 時并不復制整個進程的地址空間，而是讓父子進程共享同一個地址空間。只用在需要寫入的時候才會復制地址空間，從而使各個進行擁有各自的地址空間。也就是 說，資源的復制是在需要寫入的時候才會進行，在此之前，只有以只讀方式共享。這種技術(shù)使地址空間上的頁的拷貝被推遲到實際發(fā)生寫入的時候。在頁根本不會被 寫入的情況下---例如，fork()后立即執(zhí)行exec()，地址空間就無需被復制了。fork()的實際開銷就是復制父進程的頁表以及給子進程創(chuàng)建一 個進程描述符。下列程序可證明寫時拷貝：
#include <stdio.h>#include <sched.h>int data = 10;int child_process(){ printf("Child process %d, data %dn",getpid(),data); data = 20; printf("Child process %d, data %dn",getpid(),data); while(1);}int main(int argc, char* argv[]){ if(fork()==0) { child_process(); }else{ sleep(1); printf("Parent process %d, data %dn",getpid(), data); while(1); }}運行結(jié)果Child process 6427, data 10Child process 6427, data 20Parent process 6426, data 10 第1個Child process 6427, data 10是因為子進程創(chuàng)建時task_struct的mm直接拷貝自parent的mm；第2個Child process 6427, data 20是因為子進程進行了“寫時拷貝”，有了自己的dataa；第3個Parent process 6426, data 10輸出10是因為子進程的data和父進程的data不是同一份。
如果把上述程序改為：
#include <stdio.h>
#include <sched.h>
#include <stdlib.h>
int data = 10;
int child_process()
{
printf("Child process %d, data %dn",getpid(),data);
data = 20;
printf("Child process %d, data %dn",getpid(),data);
while(1);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
void **child_stack;
child_stack = (void **) malloc(16384);
clone(child_process, child_stack, CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND, NULL);
sleep(1);
printf("Parent process %d, data %dn",getpid(), data);
while(1);
}
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運行結(jié)果將是Child process 6443, data 10
Child process 6443, data 20
Parent process 6442, data 20
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由于使用了CLONE_VM創(chuàng)建進程，子進程的mm實際直接指向父進程的mm，所以data是同一份。改變父子進程的data都會互相看到。