¿Fork () copia inmediatamente todo el montón de procesos en Linux?

Una fork()llamada al sistema clona un proceso hijo del proceso en ejecución. Los dos procesos son idénticos excepto por su PID.

Naturalmente, si los procesos solo leen de sus montones en lugar de escribirles, copiar el montón sería un gran desperdicio de memoria.

¿Se ha copiado todo el montón del proceso? ¿Está optimizado de tal manera que solo la escritura desencadena una copia del montón?

La totalidad de fork()se implementa utilizando mmap / copy en escritura.

Esto no solo afecta el montón, sino también las bibliotecas compartidas, la pila, las áreas BSS.

Lo cual, por cierto, significa que fork es una operación extremadamente ligera, hasta que los 2 procesos resultantes (padre e hijo) realmente comiencen a escribir en los rangos de memoria. Esta característica es un contribuyente importante a la letalidad de las bombas de horquilla: terminas con demasiados procesos antes de que el núcleo se sobrecargue con la replicación y diferenciación de la página.

Será difícil encontrar en un sistema operativo moderno un ejemplo de una operación en la que el núcleo realice una copia impresa (los controladores de dispositivo son la excepción): es mucho, mucho más fácil y más eficiente emplear la funcionalidad de VM.

Even execve()es esencialmente "por favor mmap el binario / ld.so / whatnot, seguido de ejecutar" - y la VM maneja la carga real del proceso a la RAM y la ejecución. Las variables locales no inicializadas terminan siendo mapeadas desde una 'página cero' - página especial de solo lectura de copia-escritura que contiene ceros, las variables locales inicializadas terminan siendo mapeadas (copia-sobre-escritura, nuevamente) del archivo binario mismo, etc.

El kernel de Linux implementa Copy-on-Write cuando fork()se llama. Cuando se ejecuta la llamada al sistema, las páginas que comparten el padre y el hijo se marcan como de solo lectura.

Si se realiza una escritura en la página de solo lectura, se copia, ya que la memoria ya no es idéntica entre los dos procesos. Por lo tanto, si solo se realizan operaciones de lectura, las páginas no se copiarán en absoluto.

Linux hace copia en escritura. A medida que se forkcrea un nuevo proceso, las páginas asignadas se marcan como de solo lectura y se comparten entre el padre y el hijo. Cuando cualquiera de ellos intenta modificar una página, se genera un error de página que resulta en copiar la página y ajustar la tabla de páginas adecuadamente.