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mmap + write怎么實(shí)現(xiàn)的零拷貝

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

　　在前面我們知道，read() 系統(tǒng)調(diào)用的過程中會(huì)把內(nèi)核緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)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(diào)用函數(shù)。

011

　　mmap() 系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)會(huì)直接把內(nèi)核緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)「映射」到用戶空間，這樣，操作系統(tǒng)內(nèi)核與用戶空間就不需要再進(jìn)行任何的數(shù)據(jù)拷貝操作。

013

　　具體過程如下：

　　應(yīng)用進(jìn)程調(diào)用了 mmap() 后，DMA 會(huì)把磁盤的數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)核的緩沖區(qū)里。接著，應(yīng)用進(jìn)程跟操作系統(tǒng)內(nèi)核「共享」這個(gè)緩沖區(qū);應(yīng)用進(jìn)程再調(diào)用 write()，操作系統(tǒng)直接將內(nèi)核緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到 socket 緩沖區(qū)中，這一切都發(fā)生在內(nèi)核態(tài)，由 CPU 來搬運(yùn)數(shù)據(jù);最后，把內(nèi)核的 socket 緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)，拷貝到網(wǎng)卡的緩沖區(qū)里，這個(gè)過程是由 DMA 搬運(yùn)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(jù)拷貝的過程。

　　但這還不是最理想的零拷貝，因?yàn)槿匀恍枰ㄟ^ CPU 把內(nèi)核緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到 socket 緩沖區(qū)里，而且仍然需要 4 次上下文切換，因?yàn)橄到y(tǒng)調(diào)用還是 2 次。

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