我可以在Linux的write memcpy上复制吗？

我有一些代码，我经常复制一大块内存，通常是在对它做了非常小的更改之后

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我已经实现了一个跟踪更改的系统，但我认为如果可能的话，告诉操作系统对内存进行“写时拷贝”，让它只处理那些更改部分的拷贝，这可能会很好。然而，虽然Linux确实在写时复制，例如在fork（）调用时，我找不到控制它并自己执行的方法。

fork（）使用的写时复制机制是MMU（内存管理单元）的一个功能，它处理内核的内存分页。访问MMU是一项特权操作，即不能由用户空间应用程序完成。我也不知道有任何写入时拷贝API导出到用户空间

（再说一遍，我并不是Linux API的专家，所以其他人可能会指出我错过的相关API调用。）

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编辑：看，MSalters随情况而变化。；-）

> P>根据您复制的具体内容，A可能是解决问题的一种解决方案。

在面向对象语言（如C++）中更容易实现复制写。例如，Qt中的大多数容器类都是写时复制的

当然，如果你也能在C语言中做到这一点，那就需要做更多的工作。当您想将数据分配给一个新的数据块时，您不需要进行复制，而只需在数据周围的包装结构中复制一个指针。您需要在数据块中跟踪数据的状态。如果您现在更改了新数据块中的某些内容，则创建“真实”副本并更改状态。 当然，你不能再使用简单的运算符，比如“=”来分配，而是需要有函数（C++中你只需做运算符重载）。 一个更健壮的实现应该使用引用计数器，而不是简单的标志，我让您自己决定

一个快速而肮脏的例子： 如果你有

struct big {
//lots of data
    int data[BIG_NUMBER];
}

您必须自己实现赋值函数和getter/setter

// assume you want to implent cow for a struct big of some kind
// now instead of
struct big a, b;
a = b;
a.data[12345] = 6789;

// you need to use
struct cow_big a,b;
assign(&a, b);   //only pointers get copied
set_some_data(a, 12345, 6789); // now the stuff gets really copied


//the basic implementation could look like 
struct cow_big {
    struct big *data;
    int needs_copy;
}

// shallow copy, only sets a pointer. 
void assign(struct cow_big* dst, struct cow_big src) {
    dst->data = src.data;
    dst->needs_copy = true;
}

// change some data in struct big. if it hasn't made a deep copy yet, do it here.
void set_some_data(struct cow_big* dst, int index, int data } {
    if (dst->needs_copy) {
        struct big* src = dst->data;
        dst->data = malloc(sizeof(big));
        *(dst->data) = src->data;   // now here is the deep copy
       dst->needs_copy = false;
   }
   dst->data[index] = data;
}

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您还需要编写构造函数和析构函数。我真的推荐C++。对于这个，你最好的机会可能是：<代码> MAMP（）/<代码>原始数据到文件，然后<代码> MAMP（）/Cuth>再次使用“代码> MaPuxBuy相同的文件。

< P>你应该可以通过/PROC/$$PID /MEM，然后MAMP（）打开你自己的内存。有趣的是，它将地图私密到其他地方。

以下是一个工作示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define SIZE 4096

int main(void) {
  int fd = shm_open("/tmpmem", O_RDWR | O_CREAT, 0666);
  int r = ftruncate(fd, SIZE);
  printf("fd: %i, r: %i\n", fd, r);
  char *buf = mmap(NULL, SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
      MAP_SHARED, fd, 0);
  printf("debug 0\n");
  buf[SIZE - 2] = 41;
  buf[SIZE - 1] = 42;
  printf("debug 1\n");

  // don't know why this is needed, or working
  //r = mmap(buf, SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
  //  MAP_FIXED, fd, 0);
  //printf("r: %i\n", r);

  char *buf2 = mmap(NULL, SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
    MAP_PRIVATE, fd, 0);
  printf("buf2: %i\n", buf2);
  buf2[SIZE - 1] = 43;
  buf[SIZE - 2] = 40;
  printf("buf[-2]: %i, buf[-1]: %i, buf2[-2]: %i, buf2[-1]: %i\n",
      buf[SIZE - 2],
      buf[SIZE - 1],
      buf2[SIZE - 2],
      buf2[SIZE - 1]);

  unlink(fd);
  return EXIT_SUCCESS;
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#定义尺寸4096
内部主（空）{
int fd=shm_open（“/tmpmem”，O_RDWR | O_CREAT，0666）；
int r=ftruncate（fd，大小）；
printf（“fd:%i，r:%i\n”，fd，r）；
char*buf=mmap（空、大小、保护读取、保护写入、，
MAP_共享，fd，0）；
printf（“调试0\n”）；
buf[尺寸-2]=41；
buf[尺寸-1]=42；
printf（“调试1\n”）；
//不知道为什么需要这样做，或者工作
//r=mmap（buf、大小、保护读取、保护写入、，
//地图固定，fd，0）；
//printf（“r:%i\n”，r）；
char*buf2=mmap（空值、大小、保护读取、保护写入、，
MAP_PRIVATE，fd，0）；
printf（“buf2:%i\n”，buf2）；
buf2[尺寸-1]=43；
buf[尺寸-2]=40；
printf（“buf[-2]：%i，buf[-1]：%i，buf2[-2]：%i，buf2[-1]：%i\n”，
buf[尺寸-2]，
buf[尺寸-1]，
buf2[尺寸-2]，
buf2[尺寸-1]）；
取消链接（fd）；
返回退出成功；
}

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出于安全考虑，我有点不确定是否需要启用已注释掉的部分。

您正在复制什么类型的数据？写时复制可能不是唯一的解决方案。请注意，您需要创建两个

MAP\u PRIVATE

映射-COW语义要求所有用户都有COW副本，没有人使用“主”副本。不幸的是，文件本身似乎是必要的。为什么？假设母版是

AA

，而COW的原因是您需要一份可以更改为

AB

的副本。没有理由将原始的

AA

作为私有映射，因为没有人打算对其进行写入。这仅仅是一个模板。我的评论是基于“原始”副本也可能被写入的可能性，在这种情况下，如果这些更改是否反映在COW副本中，则无法确定。顺便说一句，很遗憾，

mmap

没有提供这方面的内在支持-我可能会尝试向

mmap

添加对复制现有映射的支持，看看它是如何运行的。我支持MSalters：没有“标准”的COW语义集。将一个映射作为“真实”文件，另一个映射作为私有副本似乎是完全合理的。显然，有些应用程序需要可写快照或诸如此类的东西，但不是全部。可以用来解决创建文件的需要，但您仍然需要分配原始数据memfd备份内存来cow它。这不会生成我想要的cow语义，如果操作系统这样做了，它只会复制（在Mac OS X上至少）已更改的4k页面，剩下的（其他10s或100s MB）数据结构仍然很复杂。当然，我可以，而且已经实现了我真正想要的，但如果我能让操作系统为我实现，那就太好了。linux内核的更新版本可能会自动实现，内核2.6.32+有代码可以用写时复制链接替换重复页面，然而，ksm子系统还不是很成熟，直到现在它的工作方式是相反的：页面在被复制和替换（如果相同）后被扫描。如果你想让它从用户空间控制它，你可能想看看linux/mm/ksm.c并做出你需要的更改。发布的解决方案实际上根本不是“CoW”，它是一个软件仿真，它通过一个间接层强制所有“写”操作。我相信Chris特别要求使用MMU硬件的内存级解决方案。FWIW：您不需要新版本的Linux内核。BSD mmap（）支持MAP_PRIVATE已有几十年了——它从一开始就是POSIX的一部分。这不会改变