零拷貝（zero-copy）

備快速網絡接口的主要技術。

零拷貝技術通過降低或消除關鍵通信路徑影響速率的操作，降低傳輸數據的操作系統開銷和協議處理開銷，從而有效提高通信性能，實現快速傳輸數據。

零拷貝技術能夠降低數據拷貝和共享總線操作的次數，消除通信數據在存儲器之間不必要的中間拷貝過程，有效地提高通信效率，是設計快速接口通道、實現快速server和路由器的關鍵技術之中的一個。

數據拷貝受制于傳統的操作系統或通信協議，限制了通信性能。採用零拷貝技術，通過降低數據拷貝次數，簡化協議處理的層次，在應用和網絡間提供更快的數據通路。能夠有效地降低通信延遲，添加網絡吞吐率。

零拷貝技術的研究主要針對下面兩個方面：

(1) 創建有效的用戶級通信接口，即應用程序直接將數據從通信接口發送出去或接收進來，消除系統內核中不必要的拷貝過程。

(2) 路由器的入端到出端的直接傳輸數據，即接收的報文僅僅經過一次存儲器緩沖。而緩沖隊列中的報文經過必要的控制信息處理后，直接傳送到輸出port發送出去，實現報文高速轉發。

一般來說, 覺得從網卡到用戶空間的系統調用會經歷兩次或者兩次半的copy過程.
zero copy就是要消除這些copy過程.
從網卡的ring-buffer到software packets的copy能夠通過直接DMA數據到software packet完畢.
所謂半次copy能夠有hardware checksum offload來解決.
最后的內核空間到用戶空間的copy還存在問題, 近期提出的比較好的方案是IOAT2技術, 能夠直接做Host memeory對Host memroy的DMA.
也看到有人使用把DMA的buffer直接map到用戶空間的解決方式, 但這個對用戶空間的程序不是透明的, 不具備普遍意義.

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的零拷贝概念 -- linux内核的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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