fork 内存复制的调用链：

sys_fork() → do_fork() → copy_process()
  → copy_mm() → dup_mm()
      → dup_mmap() → copy_page_range()
          → copy_pud_range() → copy_pmd_range() → copy_pte_range()

copy_page_range() 的核心逻辑：

int copy_page_range(struct mm_struct *dst, struct mm_struct *src,
                    struct vm_area_struct *vma)
{
    unsigned long addr = vma->vm_start;
    unsigned long end = vma->vm_end;

    for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
        // 1. 为子进程分配新的 PTE
        // 2. 复制 PTE 内容
        // 3. 设置 COW 标志（只读）
        // 4. 共享物理页面（引用计数 +1）
    }
}

fork 时 COW 的关键步骤：

1. 复制页表条目（PTE），但共享物理页面
   - 父 PTE：物理页面 + RW 位
   - 子 PTE：同样的物理页面 + RO 位（只读）
   - 物理页面的引用计数 +1

2. 设置页面为只读
   - 父子都有页表指向同一个物理页
   - 页面被标记为只读
   - 当任一方写入时，触发 page fault

3. Page Fault 处理 COW
   - Page fault handler 发现：
     a. 页面存在
     b. 只读
     c. 引用计数 > 1（共享）
   - 分配新页面
   - 复制旧页面内容
   - 建立新页面的映射
   - 把写入方的 PTE 更新为新页面 + RW

关键数据结构：
  struct page {
      atomic_t _refcount;  // 引用计数
      // ...
      unsigned long flags; // PG_dirty / PG_writeback 等
  };

  PG_referenced 标志：
    - 页面最近被访问
    - COW 时检查这个标志
    - 如果是 clean + referenced，优先不回收

文件映射的 fork COW 与匿名映射不同：

匿名映射（MAP_ANON）：
  - 页面内容是内存（全是零或匿名数据）
  - COW 时直接分配新页，复制内容
  - 不需要写回文件系统

文件映射（MAP_FILE）：
  - 页面内容来自文件
  - COW 时需要先读取文件内容到新页
  - 写时复制后变成"私有"（不再同步到文件）

writeback 处理：
  - COW 后的脏页不会写回原文件
  - 只对当前进程可见
  - 进程退出时释放（不回写文件）

MAP_SHARED 的处理：
  - fork 时不复制页表（共享同一个 VMA）
  - 父子共享同一个 page cache
  - 写入会直接修改 page cache（立即对其他进程可见）
  - 不是 COW，是真正的共享

vfork（virtual fork）的特殊处理：

vfork() 和 fork() 的区别：

fork()：
  - 复制整个地址空间（COW）
  - 父子可以独立运行
  - 写时复制，内存可能翻倍

vfork()：
  - 完全共享父进程地址空间（不复制）
  - 子进程先运行，调用 exec 或 _exit 后父进程才继续
  - 效率更高（但有风险）
  - 现代 Linux 实际用 clone(CLONE_VM) 实现

clone(CLONE_VM) 的效果：
  - 父子共享同一个 mm_struct
  - 没有 COW，没有页表复制
  - 共享所有 VMA 和页表
  - 立即 exec 时效率最高（不复制任何内存）

vfork 的风险：
  - 如果子进程不调用 exec/_exit，父进程无法运行
  - 子进程修改内存会影响父进程（完全共享）
  - 现代代码很少用 vfork，fork + COW 更安全