Copy-on-write

Le copy-on-write ou copie à l’écriture (souvent désigné par son sigle anglais COW) est une stratégie d'optimisation utilisée en programmation informatique. L'idée fondamentale : si de multiples appelants demandent des ressources initialement impossibles à distinguer, vous pouvez leur donner des pointeurs vers la même ressource. Cette fiction peut être maintenue jusqu'à ce qu'un appelant modifie sa « copie » de la ressource. À ce moment-là, une copie privée est créée. Cela évite que le changement soit visible ailleurs. Ceci se produit de manière transparente pour les appelants. L'avantage principal est que si un appelant ne fait jamais de modifications, la copie privée n'est jamais créée. L'utilisation principale du Copy-on-write est la mémoire virtuelle de systèmes d'exploitation. Lorsqu'un processus crée une copie de lui-même, les pages de la mémoire qui doivent être modifiées soit par le processus soit par sa copie sont marquées copy-on-write. Lorsque le processus modifie une page mémoire, le noyau du système d'exploitation intercepte l'opération et copie la page mémoire pour que les changements de la mémoire d'un processus n'affectent pas celle d'un autre. Une autre utilisation est la fonction calloc. Elle peut être implémentée en ayant une page de mémoire vive remplie par des zéros. Quand la mémoire est allouée, les pages retournées font toutes référence à la page de zéros et sont marquées copy-on-write. De cette façon, la quantité de mémoire vive allouée pour le processus n'augmente pas tant que les données ne sont pas écrites dans le tampon retourné par calloc. Typiquement, cela n'est fait que pour les allocations mémoire importantes. Le Copy-on-write peut être implémenté en disant à la MMU que certaines pages dans l'espace d'adresses du processus sont en lecture seule. Quand des données sont écrites dans ces pages, la MMU lève une exception qui est gérée par le noyau. Celui-ci alloue de la mémoire vive et fait que la page écrite corresponde à ce nouvel endroit de la mémoire vive.