记一次 splice 导致 io.Copy 阻塞的排查过程

记一次 splice 导致 io.Copy 阻塞的排查过程

简而言之，net.TCPConn 的 ReadFrom 零拷贝实现 splice 在 1.21.0 - 1.21.4 删除了 SPLICE_F_NONBLOCK 参数，导致在 CentOS7.2(内核版本 3.10.0) 上 splice 被阻塞。

相关的 issue 为 https://github.com/golang/go/issues/59041

这个问题在 1.21.5 中被修复，commit 为 https://github.com/yunginnanet/go/commit/35afad885d5e046a4a14643b5b530b128ca953de

背景

由于环境的问题，需要有一个 TCP 的代理，之前一直用 ncat -vl 10022 -k -c 'ncat -nv 127.0.0.1 22' 方式将 10022 端口的流量代理至 127.0.0.1:22，但是 ncat 是一个连接一个进程，如果要做短连接压测的，代理会成为瓶颈。

所以决定换个代理的软件，因为 Go 写一个代理特别简单，十行代码就能实现一个性能不错的服务，那就直接自己写一个。

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"io"
	"net"
	"sync"

	"github.com/sirupsen/logrus"
)

func main() {
	f := flag.String("from", "", "source addr")
	t := flag.String("to", "", "dest addr")
	flag.Parse()

	if *f == "" || *t == "" {
		fmt.Println("Invalid from/to address")
		return
	}
	logrus.WithFields(logrus.Fields{"from": *f, "to": *t}).Info("Setup proxy server")

	lis, err := net.Listen("tcp", *f)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	logrus.WithField("addr", lis.Addr()).Info("Listen on")

	for {
		conn, err := lis.Accept()
		if err != nil {
			panic(err)
		}
		go handleConn(conn, *t)
	}
}

func handleConn(uConn net.Conn, to string) {
	logrus.WithField("addr", uConn.RemoteAddr()).Info("New conn")
	defer uConn.Close()

	rConn, err := net.Dial("tcp", to)
	if err != nil {
		logrus.WithError(err).Error("Fail to net.DialTCP")
		return
	}
	logrus.WithField("local", rConn.LocalAddr()).Info("Start proxy conn")

	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(2)
	go func() {
		defer wg.Done()
		io.Copy(uConn, rConn)
		rConn.Close()
		uConn.Close()
	}()
	go func() {
		defer wg.Done()
		io.Copy(rConn, uConn)
		uConn.Close()
		rConn.Close()
	}()
	wg.Wait()
}

编译操作系统为 Debian12，Go 版本为 1.21.1。

因为默认路由的原因，我把这个服务部署在了一个 CentOS7.2 的虚拟机里面，压测发现QPS总是上不去。

用 tcpdump 抓包定位到是这边的代理程序有问题，流量没有被正确的进行转发。

为避免出现敏感数据，用下面的图来做模拟，在 A 使用 scp 向 B 发送文件，中间经过了个我们写的服务 PROXY

+----------------+      +-------------------------------+
|  (A) Debian12  |      |  (B) CentOS7.2                |
|                | <--> | 192.168.32.251:10022          |
| 192.168.32.251 |      |        └─> PROXY              |
|                |      |              └─> 127.0.0.1:22 |
+----------------+      +-------------------------------+

# 生成一个大的文件
#   dd if=/dev/zero of=/tmp/1.txt bs=1M count=1024
# 使用命令模拟压测
#   scp -P 10022 /tmp/1.txt root@192.168.32.245:/tmp/

排查

ps 看到这个进程还在运行，所以不是进程退出导致的。

top 观察进程 CPU 占用也不高，所以不是代码写出死循环来了。

由于程序没有加日志，通过 strace -p $(pidof PROXY) 来分析一下当前哪些系统调用在执行，看起来是 epoll_pwait 没有就绪事件返回。

[pid 26877] splice(14, NULL, 18, NULL, 1048576, 0) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
[pid 26790] epoll_pwait(5,  <unfinished ...>
[pid 26788] nanosleep({tv_sec=0, tv_nsec=20000},  <unfinished ...>
[pid 26790] <... epoll_pwait resumed>[], 128, 0, NULL, 0) = 0
[pid 26877] epoll_pwait(5,  <unfinished ...>
[pid 26790] epoll_pwait(5,  <unfinished ...>
[pid 26877] <... epoll_pwait resumed>[], 128, 0, NULL, 0) = 0
[pid 26877] futex(0xc000040d48, FUTEX_WAIT_PRIVATE, 0, NULL <unfinished ...>
[pid 26788] <... nanosleep resumed>NULL) = 0
[pid 26788] futex(0x5ea8a0, FUTEX_WAIT_PRIVATE, 0, {tv_sec=60, tv_nsec=0} <unfinished ...>
[pid 26790] <... epoll_pwait resumed>[{EPOLLIN|EPOLLOUT, {u32=2345140225, u64=9221451948300435457}}], 128, -1, NULL, 0) = 1
[pid 26790] epoll_pwait(5, [], 128, 0, NULL, 0) = 0
[pid 26790] epoll_pwait(5, [{EPOLLIN|EPOLLOUT, {u32=2345140225, u64=9221451948300435457}}], 128, -1, NULL, 0) = 1
         多条 epoll_pwait 省略

看看连接缓冲区里面有没有数据 netstat -ntp | grep 10022，在接受缓冲区内还有 1666120 个字节的数据没有被读出

tcp6  1666120      0 192.168.32.245:10022    192.168.32.251:49440    ESTABLISHED 26787/PROXY

当时想着看看重启能不能复现，在重启之前先 kill -3 把堆栈打印出来，拿到了一个关键的栈信息。

goroutine 19 [syscall]:
syscall.Syscall6(0x7ff92db08be8?, 0xc000068c88?, 0x45fca5?, 0xc000068c98?, 0x48ed3c?, 0xc000068cb0?, 0x48eea7?)
        /usr/local/go1.21/src/syscall/syscall_linux.go:91 +0x30 fp=0xc000068c60 sp=0xc000068bd8 pc=0x481b50
syscall.Splice(0xc000102000?, 0xc000068d08?, 0x0?, 0x4e70c0?, 0x4e70c0?, 0xc000068d20?)
        /usr/local/go1.21/src/syscall/zsyscall_linux_amd64.go:1356 +0x45 fp=0xc000068cc0 sp=0xc000068c60 pc=0x480d05
internal/poll.splice(...)
        /usr/local/go1.21/src/internal/poll/splice_linux.go:155
internal/poll.spliceDrain(0xc000102100?, 0xc000102000, 0x5a800?)
        /usr/local/go1.21/src/internal/poll/splice_linux.go:92 +0x185 fp=0xc000068d68 sp=0xc000068cc0 pc=0x4917c5
internal/poll.Splice(0x0?, 0x0?, 0x7fffffffffffffff)
        /usr/local/go1.21/src/internal/poll/splice_linux.go:42 +0x173 fp=0xc000068e00 sp=0xc000068d68 pc=0x491413
net.splice(0x0?, {0x53bca8?, 0xc000106000?})
        /usr/local/go1.21/src/net/splice_linux.go:39 +0xdf fp=0xc000068e60 sp=0xc000068e00 pc=0x4cc29f
net.(*TCPConn).readFrom(0xc000106008, {0x53bca8, 0xc000106000})
        /usr/local/go1.21/src/net/tcpsock_posix.go:48 +0x28 fp=0xc000068e90 sp=0xc000068e60 pc=0x4cd0c8
net.(*TCPConn).ReadFrom(0xc000106008, {0x53bca8?, 0xc000106000?})
        /usr/local/go1.21/src/net/tcpsock.go:130 +0x30 fp=0xc000068ed0 sp=0xc000068e90 pc=0x4cc770
io.copyBuffer({0x53bd68, 0xc000106008}, {0x53bca8, 0xc000106000}, {0x0, 0x0, 0x0})
        /usr/local/go1.21/src/io/io.go:416 +0x147 fp=0xc000068f50 sp=0xc000068ed0 pc=0x47d587
io.Copy(...)
        /usr/local/go1.21/src/io/io.go:389
main.handleConn.func2()
        /home/devel/demo/app/demo/main.go:73 +0xb2 fp=0xc000068fe0 sp=0xc000068f50 pc=0x4db672
runtime.goexit()
        /usr/local/go1.21/src/runtime/asm_amd64.s:1650 +0x1 fp=0xc000068fe8 sp=0xc000068fe0 pc=0x464641
created by main.handleConn in goroutine 17
        /home/devel/demo/app/demo/main.go:71 +0x368

分析看到在 io.Copy 这条路线有问题，先看看 io.Copy 的源码

分析 io.Copy

io.Copy 内部有这么一段代码，优先于 read/write 调用，上面的堆栈打印看起来也是这个 ReadFrom 里面有问题。

if wt, ok := src.(WriterTo); ok {
	return wt.WriteTo(dst)
}
// Similarly, if the writer has a ReadFrom method, use it to do the copy.
if rt, ok := dst.(ReaderFrom); ok {
	return rt.ReadFrom(src)
}

OK 先跳过这个 ReadFrom 看看能不能行呢，于是把 io.Copy 里面的 WriteTo/ReadFrom 注释，并且直接放到外面来，使用一般的 read/write 调用。

编译运行，可行！！！

那么问题就只能在这个 ReadFrom 里面了，照着上面的堆栈，一路追到了 poll.Splice 内，但是之前没有用过 splice 这个函数，只知道是一个零拷贝相关的函数。好吧，Go 在这里还做了一些优化。

那看来还是得研究一下，这个 splice 系统调用。

分析 poll.Splice

在这之前先搜索了一些文档看了一下，这个 splice 的文档写的相当好，很快就能够理解。

文章里面的的这张图清晰的描述了两次 splice 就能通过 pipe 在内核就将数据发送出去，没有把数据从内核空间拷贝至用户空间。

为了减少语言的干扰，使用 C 照着 poll.Splice 重写了一遍，代码如下。在 splice_readfrom 内部，每次循环调用两次 splice，一次将源 sockfd 的数据放至 pipe 中，一次将 pipe 中的数据写入目的 sockfd 中。

#define _GNU_SOURCE 1
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <inttypes.h>
#include <netinet/in.h>
#include <poll.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include <thread>

static ssize_t splice_drain(int fd, int pipefd, size_t max) {
  while (1) {
    ssize_t n = splice(fd, NULL, pipefd, NULL, max, 0);
    if (n >= 0)
      return n;

    // error handle
    if (errno == EINTR)
      continue;
    else if (errno != EAGAIN)
      return -1;
  }
}

static ssize_t splice_pump(int pipefd, int fd, size_t in_pipe) {
  ssize_t written = 0;
  while (in_pipe > 0) {
    ssize_t n = splice(pipefd, NULL, fd, NULL, in_pipe, 0);
    if (n >= 0) {
      in_pipe -= n;
      written += n;
      continue;
    }

    if (errno != EAGAIN)
      return -1;
  }
  return written;
}

static const size_t kMaxSpliceSize = 1 << 20;

ssize_t splice_readfrom(int dstfd, int srcfd) {
  int pipefd[2];
  if (pipe2(pipefd, 0) < 0)
    return -1;

  ssize_t written = 0;
  ssize_t remain = INT64_MAX;
  while (remain > 0) {
    size_t max = kMaxSpliceSize;
    if (max > (size_t)remain)
      max = remain;

    ssize_t in_pipe = splice_drain(srcfd, pipefd[1], max);
    if (in_pipe < 0)
      return -1;
    else if (in_pipe == 0)
      break;

    ssize_t n = splice_pump(pipefd[0], dstfd, in_pipe);
    if (n > 0) {
      remain -= n;
      written += n;
    }
  }
  close(pipefd[0]);
  close(pipefd[1]);
  return written;
}

int main(int argc, char **argv) {
  int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  if (sockfd < 0) {
    perror("Fail to socket");
    return -1;
  }

  int opt = 1;
  setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&opt, sizeof(opt));

  fcntl(sockfd, F_SETFL, fcntl(sockfd, F_GETFL, NULL) | O_NONBLOCK);

  struct sockaddr_in addr;
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_port = htons(10022);
  addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

  if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
    perror("Fail to bind");
    return -1;
  }

  if (listen(sockfd, 10) < 0) {
    perror("Fail to listen");
    return -1;
  }
  printf("listen on\n");

  int timeout = 3000;
  struct pollfd fds = {sockfd};
  fds.events |= POLLIN;

  while (1) {
    int ret = poll(&fds, 1, timeout);
    if (ret > 0) {
      struct sockaddr_in in;
      socklen_t len = sizeof(in);
      int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&in, &len);
      if (connfd < 0) {
        perror("Fail to accept");
        return -1;
      }

      fcntl(connfd, F_SETFL, fcntl(connfd, F_GETFL, NULL) | O_NONBLOCK);

      std::thread t(
          [](struct sockaddr_in addr, int u_connfd) {
            int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
            if (sockfd < 0) {
              perror("Fail to socket");
              return;
            }

            struct sockaddr_in dst_addr;
            dst_addr.sin_family = AF_INET;
            dst_addr.sin_port = htons(10022);
            dst_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);

            if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&dst_addr,
                        sizeof(dst_addr)) < 0) {
              perror("Fail to connect");
              return;
            }

            char dst_txt[INET_ADDRSTRLEN];
            char src_txt[INET_ADDRSTRLEN];

            inet_ntop(AF_INET, &addr.sin_addr, src_txt, sizeof(src_txt));
            printf("New conn from %s:%d\n", src_txt, ntohs(addr.sin_port));

            std::thread t1([&]() { splice_readfrom(sockfd, u_connfd); });
            std::thread t2([&]() { splice_readfrom(u_connfd, sockfd); });
            t1.join();
            t2.join();

            close(sockfd);
            close(u_connfd);
          },
          in, connfd);
      t.detach();
    }
  }

  return 0;
}

测试下来，和 Go 版本表现一样，也是被阻塞，不过现在问题就更清晰一些，splice 的使用有问题。

于是仔细看了一下文档，里面有一个参数 SPLICE_F_NONBLOCK，要不加上试一下看看，加上之后程序是正常运行的。

所以会是这个参数的问题？在 Go 的实现里面，splice 的 flags 参数是为 0 的，也就是意味着是没有设置为非阻塞状态的。

想到我们之前的代理程序都没有出现这个情况，难道是 Go 版本的原因？于是使用 Go1.18 对 PROXY 进行编译运行，正常运行！

看了两个版本的实现，果然 Go1.18 是含有这个 SPLICE_F_NONBLOCK 参数的，在之后的版本内被删除了；继续搜索，发现了有人提了个上面的 issue。

对代码追踪发现 受影响版本为 1.21.0 - 1.21.4

扩展分析

issue 里面 Go 的开发者说所有的 case 都正常能跑过，所以把这个参数删除了。既然开发者测试没有问题，但是实际使用又有问题，那就有可能是环境不一致导致的。

分析未在不同内核上splice表现不一致

在上面的排查过程中，我还把 PROXY(Go1.21.1) 放到 A 中运行，代理至 192.168.32.245:22 上，表现也是正常的。经过测试，io.Copy 在不同的系统上的影响如下：

Kernel\Go	1.18.0	1.21.1
3.10	正常	不正常
6.1	正常	正常

1.18 是没有 BUG 的版本，也就是增加了 SPLICE_F_NONBLOCK 参数。那为何 1.21.1 版本没有增加这个参数的可以在 6.1 的内核上运行呢。

没有很好的头绪，难道是 pipe 导致的问题吗，pipe 太小了？于是调整 pipe 大小

fcntl(pipefd[0], F_SETPIPE_SZ, 1 << 20);
fcntl(pipefd[1], F_SETPIPE_SZ, 1 << 20);

使用 Go1.21.1 版本进行编译，并且进行测试，结果如下：

Kernel\Go	1.21.1
3.10	正常
6.1	正常

pipe 太小，那测试数据小于默认大小 65536 的看看会不会有问题

dd if=/dev/zero of=/tmp/1.txt bs=1 count=65536

测试结果如下：

测试数据大小	测试结果
65536	不正常
32768	不正常
25000	不正常
16384	正常

splice 还有一个参数 len，为从 fd_in 到 pipe_w 中的字节数，如果我减少这个大小，那么结果会如何。测试下来 和调整 pipe 大小带来的结果相同。

那 splice 在不同内核上表现的结果不同这个问题，可以缩小一些排查的范围了：和 pipe 相关

不同内核的 splice 实现

看代码之前确认要关注的点：在哪里存在阻塞的动作

splice 实现位于 fs/splice.c 中，下面的代码取自 kernel-6.1(3.10 的内核代码也相似，主体逻辑没有变化)

SYSCALL_DEFINE6(splice, ...) // fs/splice.c
  -> __do_splice
    -> do_splice
      -> splice_file_to_pipe  // 将 sockfd 的数据传输至 pipe 中，走这条路径
        -> do_splice_to
          -> tcp_splice_read (in->f_op->splice_read) // net/ipv4/tcp.c
            -> __tcp_splice_read
              -> tcp_read_sock
                -> tcp_splice_data_recv
                  -> skb_splice_bits                 // net/core/ipv4/skbuff.c
                    -> splice_to_pipe                // fs/splice.c

经过 TCP 的读取，兜兜转转又回到 fs/splice.c 中。

kernel-6.1 的实现

在 kernel-6.1 的实现中，spclie_to_pipe 的实现没有阻塞

ssize_t splice_to_pipe(struct pipe_inode_info *pipe,
		       struct splice_pipe_desc *spd)
{
  // ....
	while (!pipe_full(head, tail, pipe->max_usage)) {
		struct pipe_buffer *buf = &pipe->bufs[head & mask];

		buf->page = spd->pages[page_nr];
		buf->offset = spd->partial[page_nr].offset;
		buf->len = spd->partial[page_nr].len;
		buf->private = spd->partial[page_nr].private;
		buf->ops = spd->ops;
		buf->flags = 0;

		head++;
		pipe->head = head;
		page_nr++;
		ret += buf->len;

		if (!--spd->nr_pages)
			break;
	}
	if (!ret)
		ret = -EAGAIN;

out:
	while (page_nr < spd_pages)
		spd->spd_release(spd, page_nr++);

	return ret;
}

向上回溯，在 splice_file_to_pipe 中，wait_for_space 中如果 pipe 满了则进行等待 pipe_wait_writable(pipe)

long splice_file_to_pipe(struct file *in,
			 struct pipe_inode_info *opipe,
			 loff_t *offset,
			 size_t len, unsigned int flags)
{
	long ret;

	pipe_lock(opipe);
	ret = wait_for_space(opipe, flags);
	if (!ret)
		ret = do_splice_to(in, offset, opipe, len, flags);
	pipe_unlock(opipe);
	if (ret > 0)
		wakeup_pipe_readers(opipe);
	return ret;
}

static int wait_for_space(struct pipe_inode_info *pipe, unsigned flags)
{
	for (;;) {
		if (unlikely(!pipe->readers)) {
			send_sig(SIGPIPE, current, 0);
			return -EPIPE;
		}
		if (!pipe_full(pipe->head, pipe->tail, pipe->max_usage))
			return 0;
		if (flags & SPLICE_F_NONBLOCK)
			return -EAGAIN;
		if (signal_pending(current))
			return -ERESTARTSYS;
		pipe_wait_writable(pipe);
	}
}

调整测试代码，对 pipe 只生产而不不消费数据。

ssize_t splice_readfrom(int dstfd, int srcfd) {
    ...
    ssize_t in_pipe = splice_drain(srcfd, pipefd[1], max);

    sleep(1);
    written += in_pipe;
    printf("+%ld written=%ld\n", in_pipe, written);
    continue;

    ssize_t n = splice_pump(pipefd[0], dstfd, in_pipe);
}

为避免 ssh 的元数据干扰，不再使用 sshd 127.0.0.1:22 作为最后点，转而写了一个 io.Discard 的 Go 服务。

测试客户端为 ncat -nv 192.168.32.251 10022 < /tmp/1.txt

在 Debian12(kernel-6.1) 上进行测试，结果如下

+65509 written=65509
+57344 written=122853
+49152 written=172005
+36864 written=208869
+28672 written=237541
+20480 written=258021
+16384 written=274405
+8192 written=282597
+4096 written=286693
// 之后阻塞

pipe 的大小为 65536(PAGE_SIZE * 16)，但是写入的数据大于了 pipe 的缓冲区后，还能够继续写入，这点和可能和 skbuff/pipe 的 PAGE 有关，这里先跳过，直接测试一下在 CentOS7.2 上表现如何，结果直接阻塞，第一个 splice 都没有返回，好吧看看代码。

kernel-3.10 的实现

同样找到关键的 splice_to_pipe 函数

ssize_t splice_to_pipe(struct pipe_inode_info *pipe, struct splice_pipe_desc *spd)
{
  // ...
	for (;;) {
		if (pipe->nrbufs < pipe->buffers) {
			int newbuf = (pipe->curbuf + pipe->nrbufs) & (pipe->buffers - 1);
			struct pipe_buffer *buf = pipe->bufs + newbuf;

			buf->page = spd->pages[page_nr];
			buf->offset = spd->partial[page_nr].offset;
			buf->len = spd->partial[page_nr].len;
			buf->private = spd->partial[page_nr].private;
			buf->ops = spd->ops;
			if (spd->flags & SPLICE_F_GIFT)
				buf->flags |= PIPE_BUF_FLAG_GIFT;

			pipe->nrbufs++;
			page_nr++;
			ret += buf->len;

			if (!--spd->nr_pages)
				break;
			if (pipe->nrbufs < pipe->buffers)
				continue;

			break;
		}

		if (spd->flags & SPLICE_F_NONBLOCK) {
			if (!ret)
				ret = -EAGAIN;
			break;
		}

		pipe->waiting_writers++;
		pipe_wait(pipe);
		pipe->waiting_writers--;
	}
	return ret;
}

代码删除了和信号相关的逻辑，整个循环内的关键路径

• if (!--spd->nr_pages) 为数据页都被挂在 pipe 后退出循环
• if (pipe->nrbufs < pipe->buffers) 为 pipe 中还有空间则继续运行
• if (spd->flags & SPLICE_F_NONBLOCK) 为 pipe 没有空间但是设置了非阻塞，则直接返回
• pipe_wait 为数据没有读完，但是 pipe 已经没有空间则直接被挂起

在上面分析未在不同内核上splice表现不一致的结果中，可以看到 16K 的数据是能够返回的，数据的大小大一些就被阻塞了。

对比分析

kernel-6.1 对 splice 的实现相较 kernel-3.10 做了关键的两点变化：

1. 提前做了 pipe 的空判断，这样数据挂载函数 splice_to_pipe 内部就不用进行阻塞了，而 3.10 将空判断和数据的转移放在一起做了

   static int wait_for_space(struct pipe_inode_info *pipe, unsigned flags)
   {
   	for (;;) {
   		if (unlikely(!pipe->readers)) {
   			send_sig(SIGPIPE, current, 0);
   			return -EPIPE;
   		}
   		if (!pipe_full(pipe->head, pipe->tail, pipe->max_usage))
   			return 0;
   		if (flags & SPLICE_F_NONBLOCK)
   			return -EAGAIN;
   		if (signal_pending(current))
   			return -ERESTARTSYS;
   		pipe_wait_writable(pipe);
   	}
   }
   

2. 限制了单次 splice 读取的大小

   static long do_splice_to(struct file *in, loff_t *ppos,
   			 struct pipe_inode_info *pipe, size_t len,
   			 unsigned int flags)
   {
   	/* Don't try to read more the pipe has space for. */
   	p_space = pipe->max_usage - pipe_occupancy(pipe->head, pipe->tail);
   	len = min_t(size_t, len, p_space << PAGE_SHIFT);
   
   	return in->f_op->splice_read(in, ppos, pipe, len, flags);
   }
   

结合代码和测试程序进行分析一下

kernel-3.10 里面的实现可能在 splice_to_pipe 中就被阻塞了，pipe 可容纳的空间小于 skbuff 中的数据

kernel-6.1 由于每次都会判断是否为空，只向 pipe 中写入可容纳的数据，所以只要有空间就不会被阻塞。

那么就遗留另外一个问题，pipe 的可容纳大小在不同版本内核上的不一样，和文档里面的 65536 都有一些明显出入，但是测试 pipe 的 write，则是准确的 65536. 据查资料得到的结论，fd -> pipe -> fd 这个过程只是 skbuff 的 PAGE 变化，内核不会再进行额外的内存分配。

上面的分析还需要通过调试来进行证明，那可以再写一篇文章通过kprobe分析 splice 了，这里再挖一个坑。

结论

这个问题只在低版本的内核上有问题，在高版本 Debian12 是正常的，在 Go1.21.5 中已经修复，建议使用 Go1.21.5 及以上的版本。

TODO

通过 kprobe 来分析 splice 下的 pipe 空间变化

参考

• https://strikefreedom.top/archives/pipe-pool-for-splice-in-go, Go语言中的零拷贝优化
• https://github.com/golang/go/issues/63801, net: TCPConn.ReadFrom hangs when io.Reader is TCPConn or UnixConn, Linux kernel < 5.1
• https://linux-kernel.vger.kernel.narkive.com/eihdU1Kr/maximum-buffer-size-for-splice-2-tcp-pipe, maximum buffer size for splice(2) tcp->pipe?