零拷贝

高速缓存PageCache

• 在内存中有一个分区用来缓存热点数据
• 有预读功能
• 读写速度比磁盘快
• 应用与内核态缓存区，如下文内核态缓存区

DMA技术

• 在进行I/O设备（如：磁盘）和内存进行数据传输时，由DMA负责数据搬运，而不需要CPU参与

传统文件传输

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• 系统调用：read(file, tmp_buf, len)、write(socket, tmp_buf, len)
• 4次上下文切换：read两次+write两次
• 4次数据拷贝：2次DMA拷贝 + 2次CPU拷贝

零拷贝技术

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• 零拷贝：数据传输过程中，仅由DMA参与数据拷贝，CPU不参与
• 系统调用：sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t *offset, size_t count)
• 2次上下文切换：sendfile两次
• 2次数据拷贝：2次DMA拷贝

大文件传输

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• 使用异步IO ，绕开PageCache，过程如图
• 为什么不用零拷贝？
  • 零拷贝使用了PageCache
  • 很快占满PageCache，导致热点小数据不能使用PageCache
  • 大文件PageCache命中率不高

参考

• 原来 8 张图，就可以搞懂「零拷贝」了：https://www.cnblogs.com/xiaolincoding/p/13719610.html