像大白这种调包侠，深知不懂底层技术点就如同空中楼阁，再这样下去面阿里p10是没希望了。
想到这里，我开始慌了，所以今天和大家一起学习个底层技术点-零拷贝Zero-Copy。
Linux系统中一切皆文件，仔细想一下Linux系统的很多活动无外乎读操作和写操作，零拷贝就是为了提高读写性能而出现的。
废话不多说，马上开大车，走起！
在Linux系统内部缓存和内存容量都是有限的，更多的数据都是存储在磁盘中。对于Web服务器来说，经常需要从磁盘中读取数据到内存，然后再通过网卡传输给用户：
CPU的时间宝贵，让它做杂活就是浪费资源。
直接内存访问（Direct Memory Access），是一种硬件设备绕开CPU独立直接访问内存的机制。所以DMA在一定程度上解放了CPU，把之前CPU的杂活让硬件直接自己做了，提高了CPU效率。
目前支持DMA的硬件包括：网卡、声卡、显卡、磁盘控制器等。
“【敲黑板】无论从仅CPU方式和DMA&CPU方式，都存在多次冗余数据拷贝和内核态&用户态的切换。
”
我们继续思考Web服务器读取本地磁盘文件数据再通过网络传输给用户的详细过程。
一次完成的数据交互包括几个部分：系统调用syscall、CPU、DMA、网卡、磁盘等。
写数据过程：
综上所述：
可见传统模式下，涉及多次空间切换和数据冗余拷贝，效率并不高，接下来就该零拷贝技术出场了。
我们可以看到，如果应用程序不对数据做修改，从内核缓冲区到用户缓冲区，再从用户缓冲区到内核缓冲区。两次数据拷贝都需要CPU的参与，并且涉及用户态与内核态的多次切换，加重了CPU负担。
我们需要降低冗余数据拷贝、解放CPU，这也就是零拷贝Zero-Copy技术。
目前来看，零拷贝技术的几个实现手段包括：mmap+write、sendfile、sendfile+DMA收集、splice等。
mmap是Linux提供的一种内存映射文件的机制，它实现了将内核中读缓冲区地址与用户空间缓冲区地址进行映射，从而实现内核缓冲区与用户缓冲区的共享。
这样就减少了一次用户态和内核态的CPU拷贝，但是在内核空间内仍然有一次CPU拷贝。
mmap+write方式有一定改进，但是由系统调用引起的状态切换并没有减少。
sendfile系统调用是在 Linux 内核2.1版本中被引入，它建立了两个文件之间的传输通道。
sendfile方式只使用一个函数就可以完成之前的read+write 和 mmap+write的功能，这样就少了2次状态切换，由于数据不经过用户缓冲区，因此该数据无法被修改。
但是sendfile在内核缓冲区和socket缓冲区仍然存在一次CPU拷贝，或许这个还可以优化。
Linux 2.4 内核对 sendfile 系统调用进行优化，但是需要硬件DMA控制器的配合。
升级后的sendfile将内核空间缓冲区中对应的数据描述信息（文件描述符、地址偏移量等信息）记录到socket缓冲区中。
DMA控制器根据socket缓冲区中的地址和偏移量将数据从内核缓冲区拷贝到网卡中，从而省去了内核空间中仅剩1次CPU拷贝。
splice系统调用是Linux 在 2.6 版本引入的，其不需要硬件支持，并且不再限定于socket上，实现两个普通文件之间的数据零拷贝。
本文通过介绍数据交互的基本过程、传统模式的缺点，进而介绍了零拷贝的一些实现方法。
零拷贝技术是非常底层且重要的读写优化，对于服务并发能力的提升有很大帮助，就这么多吧，下期再见！
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