fork, vfork and write-on-copy

Fork

传统方式下，Fork创建一个子进程，并为子进程创建一个父进程地址空间的拷贝。然而，由于许多子进程在创建之后通常马上会执行系统调用exec，所以父进程地址空间的复制可能没有必要，从而造成效率和内存的极大浪费。因此，就产生了一种称为“写时复制”的技术。

写时复制

写时复制允许子进程与父进程在开始时共享同一页面。但这些页面被标记为“写时复制”，即如果任何一个进程需要对页进行写操作，就会创建这个共享页的拷贝。例如，假设子进程试图修改含有部分栈的页，且操作系统能够识别出该页为写时复制页，则操作系统就会创建该页的一个拷贝，并将它映射的子进程的地址空间里。这样，子进程修改的就是其复制的页，而不是父进程的页。采用写时复制技术，只有被进程所修改的页才会复制，而所有非修改的页可为父进程和子进程共享。注意，并不是所有的页都标记为写时复制，只有可能修改的页才需要标记为写时复制，对不能修改的页，如代码页，可谓父进程和子进程所共享。

Vfork(Virtual memory fork)

Vfork不同于写时复制的fork。对于vfork，父进程会挂起，以确保子进程先运行。子进程使用父进程的地址空间。由于vfork不使用写时复制，因此如果子进程修改地址空间的任何页，这些修改在父进程重启时都是可见的。所以，vfork必须小心使用，以确保子进程不会修改父进程的地址空间。Vfork主要用于在进程创建后立即调用exec的情况，这样既没有出现复制页，也不会修改父进程的地址空间，所以是一种很有效的进程创建方法。