Zero-Copy

服务器将硬盘上的文件,传给用户,需要几次拷贝?
解决这个问题,需要明白具体的工作流程是什么?

read(file, buf, len);        // 把文件读到缓冲区buf中
write(socket, buf, len);  // 把buf中的内容发送给用户

关于哪个步骤需要拷贝:

  1. 把磁盘中文件拷贝到kernel buf
  2. 把kernel buf拷贝到user buf
  3. 把user buf拷贝到socket 中的kernel buf
  4. 把socket buffer 拷贝到 网卡设备的buffer
    其实1,2是read,3,4是write
    所以说,一共拷贝4次,而且kernel mod和user mod的切换也是4次。

Linux 2.1内核开始引入了sendfile函数。省去了将操作系统的read buffer拷贝到程序的buffer,以及从程序buffer拷贝到socket buffer的步骤
而是直接将kernel buf 拷贝 到 socket buf。 实际上是把2,3两部步骤整合了。


拷贝次数

上下文切换

这里把上下文的切换次数从4次减少到2次,同时也把数据copy的次数从4次降低到了3次。
Java NIO中的FileChannal.transferTo()方法就是这样的实现,这个实现是依赖于操作系统底层的sendFile()实现的
但是,这还不是Zero-Copy。

  1. 将文件拷贝到kernel buffer中
  2. 向socket buf中写入当前要拷贝数据的位置和偏移量
  3. 根据socket buf中的位置和偏移量,直接将kernel buf拷贝到网卡buffer中。


这样只需要拷贝两次。这里的零拷贝是针对kernel来讲的,数据在kernel模式下是Zero-Copy。

在kafka和netty中会使用到Zero-Copy,大大提升了性能。

感谢:什么是Zero-Copy?

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 157,373评论 4 361
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 66,732评论 1 290
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 107,163评论 0 238
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,700评论 0 202
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,036评论 3 286
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,425评论 1 211
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,737评论 2 310
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,421评论 0 194
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,141评论 1 239
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,398评论 2 243
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 31,908评论 1 257
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,276评论 2 251
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,907评论 3 233
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,018评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,772评论 0 192
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,448评论 2 269
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,325评论 2 261

推荐阅读更多精彩内容

  • 转载:原文链接 考虑这样一种常用的情形:你需要将静态内容(类似图片、文件)展示给用户。那么这个情形就意味着你需要先...
    SnailFast阅读 551评论 0 2
  • 单独从理论上理解可能会有些晦涩,我在这从一个实际的场景进行阐述,一步一步演进Zero-Copy的原理。 概述 我们...
    Yang0503阅读 1,074评论 0 1
  •   本文专门解释关于高性能IO的基层技术,关于zero-copy,mmap,direct-memory,这些都是L...
    Skymiles阅读 4,245评论 4 10
  • 场景: 从本地磁盘读取数据,然后将这些数据通过socket发送到远端。 read(file, user_buf, ...
    一只搬砖的傻狗阅读 529评论 0 0
  • 目录 前言 传统的数据传输方法 零拷贝的数据传输方法“基础的”零拷贝机制对Scatter/Gather的支持对内存...
    LittleMagic阅读 36,994评论 14 85