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mmap + write怎么實現(xiàn)的零拷貝

來源:千鋒教育
發(fā)布人:syq
時間: 2022-09-08 17:10:20 1662628220

  在前面我們知道,read() 系統(tǒng)調用的過程中會把內核緩沖區(qū)的數(shù)據拷貝到用戶的緩沖區(qū)里,于是為了減少這一步開銷,我們可以用 mmap() 替換 read() 系統(tǒng)調用函數(shù)。

011

  mmap() 系統(tǒng)調用函數(shù)會直接把內核緩沖區(qū)里的數(shù)據「映射」到用戶空間,這樣,操作系統(tǒng)內核與用戶空間就不需要再進行任何的數(shù)據拷貝操作。

013

  具體過程如下:

  應用進程調用了 mmap() 后,DMA 會把磁盤的數(shù)據拷貝到內核的緩沖區(qū)里。接著,應用進程跟操作系統(tǒng)內核「共享」這個緩沖區(qū);應用進程再調用 write(),操作系統(tǒng)直接將內核緩沖區(qū)的數(shù)據拷貝到 socket 緩沖區(qū)中,這一切都發(fā)生在內核態(tài),由 CPU 來搬運數(shù)據;最后,把內核的 socket 緩沖區(qū)里的數(shù)據,拷貝到網卡的緩沖區(qū)里,這個過程是由 DMA 搬運的。

  我們可以得知,通過使用 mmap() 來代替 read(), 可以減少一次數(shù)據拷貝的過程。

  但這還不是最理想的零拷貝,因為仍然需要通過 CPU 把內核緩沖區(qū)的數(shù)據拷貝到 socket 緩沖區(qū)里,而且仍然需要 4 次上下文切換,因為系統(tǒng)調用還是 2 次。

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