Copy-on-Write (CoW) khi fork() hoạt động như thế nào? Tại sao nó quan trọng với Redis?

Khi process A gọi fork(), OS tạo process B là bản copy của A. Nếu copy toàn bộ memory ngay lập tức thì tốn kém và lãng phí (nhất là khi child chỉ exec một program khác sau fork). Copy-on-Write (CoW): sau fork, parent và child share cùng physical memory pages, đều chỉ có read-only mapping. Khi một bên (thường là child) write vào page → hardware fault → OS copy chỉ page đó ra một bản riêng → write vào bản copy. Pages không bị write thì không bao giờ copy — save memory và time.

Tại sao quan trọng với Redis RDB snapshot: khi Redis fork một child process để ghi RDB snapshot ra disk, child và parent share toàn bộ memory via CoW. Child đọc data để serialize (không write). Parent tiếp tục serve requests và write. Mỗi page parent write → copy của page đó. Nếu Redis đang write nhiều trong khi snapshot → nhiều page bị copy → memory tăng đột biến (used_memory + used_memory_rss diverge).

Monitoring: rdb_last_bgsave_time_sec, latest_fork_usec, Redis INFO stats. Tip: Redis fork nhanh nhất khi không có memory fragmentation và THP disabled.