啥是Linux零拷贝手艺

针对数据传输不需要经过应用程序地址地方的零拷贝手艺。关于直接 I/O手艺的具体实现细节能参看 developerWorks上的另一篇文章“Linux中直接 I/O机制的介绍”，本文不做过许多说说。

导读：本文探讨Linux中基本上的几种零拷贝手艺以及零拷贝手艺适用的场景。零拷贝基本上的任务就是避免CPU将数据从一块存储拷贝到再说一个一块存储， 基本上就是利用各种零拷贝手艺，避免让CPU做一巨大堆的数据拷贝任务，少许些不少许不了的拷贝，或者让别的组件来做这一类轻巧松的数据传输任务，让CPU解脱出来专注...

将服务端主机磁盘中的文件不做修改地从已连接的socket发出去在此过程中，我们没有对文件内容做随便哪个修改，那么在内核地方和用户地方来回拷贝数据无疑就是一种浪费，而零拷贝基本上就是为了解决这种矮小效性。啥是零拷贝手艺?

Linux零拷贝手艺的实现方式

本文介绍了mmap、 sendfile和splice三种零拷贝手艺的干活原理、优不优良的地方及适用场景，以少许些数据在内核和用户地方的拷贝，搞优良数据传输效率。

零拷贝手艺是指计算机施行操作时CPU不需要先将数据从某处内存复制到另一个特定区域。实现零拷贝用到的最基本上手艺是DMA数据传输手艺和内存区域映射手艺。

VFS写路径

mmap系统调用能将文件或者设备映射到进程的地址地方， 用户态直接读取或者写入映射区的数据，避免了数据从内核态到用户态的拷贝。mmap操作能将一个文件映射到一个地方内， 使这玩意儿文件能像内存一样**作，从而用户态应用程序能直接访问到内核缓冲区的内容，少许些了数据传输时不少许不了的内存复制操作，避免了性能损耗。

mmap系统调用

本文借鉴并了几种比比看常见的 Linux 下的零拷贝手艺， 相关的引用链接见文后巨大家如果觉得本文得太抽象，能转到链接看详细说明白。

Linux 下常见的零拷贝手艺能分为两巨大类：一是针对特定场景，去掉不少许不了的拷贝；二是去优化整个拷贝的过程。

我们用sendfile手艺改进上述操作， 在进行文件传输时Linux会先将数据从磁盘读取出来把数据与文件说说符一起传递给sendfile，sendfile在内部进行把内核态的文件内容直接传递给网络协议栈，避免了内核态与用户态之间的拷贝，搞优良了系统性能。

mmap手艺

如果用mmap手艺， 先通过open函数打开磁盘文件，然后将文件映射到进程地方，mmap映射的时候，虚假设是只读映射，那么这玩意儿文件的内容就会全部映射到进程的虚拟内存中，当进程访问这有些虚拟内存的时候，会直接通过内存访问这有些内容，避免了内核态与用户态之间许多余的拷贝过程，搞优良了系统性能。

示例琢磨

sendfile系统调用

在Linux系统中， VFS是虚拟文件系统的缩写，是Linux内核中文件系统的核心模块。在进行文件传输时 Linux会从用户态申请内存，从内核态复制数据到用户态缓冲区，再从用户态缓冲区往磁盘写数据。这玩意儿过程中，数据从读文件到磁盘之间兴许会拷贝许多次占用了系统材料，少许些了系统性能。

sendfile系统调用能实现从文件说说符中发送数据，而不需要通过用户态缓冲区进行拷贝。比如在用HTTP服务器的时候，要将文件发送给客户端，能用sendfile系统调用实现。它将内容从文件说说符读到内核缓冲区，再通过内核态直接传输给网络协议栈，避免了两次的拷贝过程。

结论

总的 Linux零拷贝手艺是一种高大效的数据传输方式，能搞优良系统的性能，实现方式有许多种方式。

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