CopyonWriteVerhalten

Copy-on-Write-Verhalten (COW) ist ein Technikkonzept in der Informatik, das das Kopieren von Daten erst dann durchführt, wenn eine modifizierende Änderung tatsächlich auftreten muss. Statt sofort eine neue Kopie anzulegen, wird eine gemeinsame Referenz zu den vorhandenen Daten beibehalten und erst bei Schreibzugriffen eine Kopie erstellt. Dadurch werden Ressourcen gespart und Operationen beschleunigt.

In Betriebssystemen wird COW häufig beim Erzeugen neuer Prozesse mittels Fork verwendet. Vater und Kind teilen zunächst denselben physischen Speicher, der als read-only markiert ist. Werden Seiten geschrieben, erzeugt das System eine duplizierte Kopie der betroffenen Seite, und danach arbeiten die Prozesse unabhängig weiter. Dieses Vorgehen reduziert den Speicherbedarf und beschleunigt den Prozessstart.

Auch Dateisysteme verwenden COW, insbesondere bei Snapshots und Klonen. In COW-Dateisystemen wie ZFS und Btrfs bleiben Originalblöcke unverändert, während neue Blöcke geschrieben werden, wenn Änderungen auftreten. Der Snapshot erhält eine konsistente Momentaufnahme, ohne vorhandene Daten zu duplizieren. COW erleichtert Versionierung, Replikation und flexible Backup-Strategien.

Zu den Vorteilen zählen geringerer Speicherbedarf, schnellere Klon- und Snapshot-Erstellung sowie bessere Unabhängigkeit von Kopien. Nachteile können Performance-Overhead bei Schreibzugriffen, erhöhte Komplexität der Speicherverwaltung und potenzielle Fragmentierung oder erhöhter Speicherverbrauch in stark schreibintensiven Systemen sein.

Anwendungsbereiche reichen von Betriebssystemprozessen über Dateisysteme und virtuelle Maschinen bis hin zu Datenbanken und Softwarelösungen, die Versionierung oder effizienten Datenaustausch erfordern.