零拷贝(Zero Copy)
一、零拷貝簡介
零拷貝指的是,從一個存儲區域到另一個存儲區域的copy任務沒有CPU參與。零拷貝通常用于網絡文件傳輸,以減少CPU消耗和內存帶寬占用,減少用戶空間(用戶可以操作的內存緩存區域)與CPU內核空間(CPU可以操作的內存緩存區域及寄存器)的拷貝過程,減少用戶上下文(用戶狀態環境)與CPU內核上下文(CPU內核狀態環境)間的切換,提高系統效率
二、傳統拷貝方式
DMA控制器Direct Memory Access,直接內存存取。ALU算術邏輯運算器
發生4次空間切換(1、4、5、7),發生4次copy(3、4、5、6),其中有2次CPU(4、5)參與。
三、零拷貝方式
Linux系統(CentOS6及其以上版本)對于零拷貝是通過sendfile系統調用實現的
發生2次空間切換(1、6),發生3次copy(3、4、5),其中有0次CPU參與
四、Gather Copy DMA零拷貝方式
由于該拷貝方式是由DMA完成,與系統無關,所以只要保證系統支持sendfile系統調用功能即可。
該方式中沒有數據拷貝到socket buffer。取而代之的是只是將kernel buffer中的數據描述信息寫到了socket buffer中。數據描述信息包含了兩方面的信息:kernel buffer中數據的地址及偏移量
發生2次空間切換(1、6),發生2次copy(3、5),其中有0次CPU參與
五、mmap零拷貝
發生4次空間切換(1、6、以及User與Kener共享Kenel buffer這里2次),發生2次copy(3、5),其中有0次CPU參與
總結
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