寫入時複製分頁（copy-on-write）

寫入時複製（copy-on-write，COW）是一種懶惰複製的把戲：當兩方理應各自擁有某份資料的副本、但都還沒改動它時，就讓它們共用單一份實體副本，只在其中一方試圖寫入的那一刻，才真正做出一份獨立的複本。它就像兩個人拿到同一份標著「唯讀」的共享文件——只要雙方都只讀，一份就夠了；某方想在上面塗寫的那一刻，他得先拿到自己的影印本。

在機制上，它是用分頁表位元做出來的。共享的頁被對映進雙方的定址空間、指向相同的實體頁框，但每一筆這樣的分頁表項都被標成唯讀，即使資料邏輯上是可寫的。讀取直接通過，可以自由共享。當任一方寫入時，唯讀位元讓 MMU 引發一次保護分頁錯誤；作業系統接住它、配置一個新頁框、把那一頁的內容複製進去、把寫入者的分頁表項指向新的私有頁框並設為可寫、再重新執行那次寫入。只有真正被寫到的頁才會被複製——一切沒碰過的都維持共享。

經典使用者是 fork()。天真的 fork 會把父行程整個定址空間複製給子行程，那可能有好幾 GB，而且幾乎總是緊接著被一個 exec() 丟掉。取而代之，fork() 把所有共享的頁標成寫入時複製，於是父子行程瞬間共用實體記憶體，只有任一方修改到的寥寥幾頁才被複製。這讓 fork() 很便宜，也是為什麼建立一個行程再 exec 一支新程式很快。同一機制也支撐共享零頁與檔案的共享對映。