写时复制（Copy-on-Write，COW）是一种延迟复制策略：多个执行主体暂时共享同一份只读物理页面；当其中一个尝试写入时，处理器触发保护异常，内核分配新页面、复制内容、更新该主体的页表权限，再重新执行写操作。这样只有真正被写到的页面才复制，避免一开始复制大量最终不会修改的数据。

fork() 常采用 COW：父子进程获得逻辑上独立的私有地址空间，最初可共享物理页；任一方写入时才分离出私有副本。COW 并不意味着父子进程永远共享数据，也不意味着 fork 完全没有成本：仍需建立进程结构、复制或调整页表，并在写时付出缺页处理和复制页面的成本。

文件 MAP_PRIVATE 映射也使用类似的私有写入语义；共享映射则用于让修改对其他映射者可见。COW 依赖页权限和内核异常处理，是实现优化，不会改变应用对私有映射隔离语义的理解。

COW 页面上的引用计数和映射权限必须正确维护。若页面只有一个使用者，内核有时可直接恢复写权限而不复制；若多个使用者共享，则需要复制。大页面、透明大页和硬件特性会改变实际拆分与成本，因此不能假设每次写都恰好复制固定大小的一页。