服务器响应一个http请求的步骤 把磁盘文件读入内核缓冲区 从内核缓冲区读到内存 处理(静态资源不需处理) 发送到网卡的内核缓冲区(发送缓存) 网卡发送数据 数据从第一步中的内核缓冲区到第四步的内核缓冲区白白绕了一个圈,没有任何变化浪费了时间 而sendfile系统调用就是来解决这个问题的.sendfile省略了上面的 2.3步,磁盘文件被直接发送到了网卡的内存缓冲区,减少了数据复制和内核态切换的开销 . 如果不用sendfile,网络的传输流程 read(file, tmp_buf, len)…

目录 文章目录 目录 Linux I/O 缓存背景 零拷贝技术(Zero-Copy) 参考文章 Linux I/O 缓存背景 当请求文件服务器的下载功能时,服务端程序所做的事情是:将服务器磁盘中的文件不做修改地从已连接的 Socket 发送到客户端,通常使用下面的代码完成: while ((n = read(diskfd, buf, BUF_SIZE)) > 0) write(sockfd, buf , n); 该程序的基本操作就是循环的从磁盘读入文件内容到缓冲区,再将缓冲区的内容发送到 Soc…

参考:http://blog.csdn.net/caianye/article/details/7576198 如今几乎每个人都听说过Linux中所谓的"零拷贝"特性,然而我经常碰到没有充分理解这个问题的人们.因此,我决定写一些文章略微深入的讲述这个问题,希望能将这个有用的特性解释清楚.在本文中,将从用户空间应用程序的角度来阐述这个问题,因此有意忽略了复杂的内核实现. 什么是"零拷贝" 为了更好的理解问题的解决法,我们首先需要理解问题本身.首先我们以一个网络服务守护…

深入剖析Linux IO原理和几种零拷贝机制的实现 来源 https://zhuanlan.zhihu.com/p/83398714 零壹技术栈      公众号[零壹技术栈] 前言 零拷贝(Zero-copy)技术指在计算机执行操作时,CPU 不需要先将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域,从而可以减少上下文切换以及 CPU 的拷贝时间.它的作用是在数据报从网络设备到用户程序空间传递的过程中,减少数据拷贝次数,减少系统调用,实现 CPU 的零参与,彻底消除 CPU 在这方面的负载.实现零拷贝…

相信大家都有过面经历,如果跟面试官聊到了操作系统,聊到了文件操作,可能会问你普通的文件读写流程,它有什么缺点,你知道有什么改进的措施.我们经常听说 零拷贝,每次可能只是背诵一些面试要点就过去了,今天我们就从文件读写说起一步一步深入零拷贝. Linux 文件系统简介 说到文件读写,为了增强代入感我们还是先回顾或者说是了解一下基本的 Linux 内核相关知识. 系统调用 操作系统的主要功能是为管理硬件资源和为应用程序开发人员提供良好的环境,但是计算机系统的各种硬件资源是有限的,因此为了保证每一个进程…

Linux 中的零拷贝技术,第 2 部分 https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-zerocopy2/index.html   Linux 中的直接 I/O 如果应用程序可以直接访问网络接口存储,那么在应用程序访问数据之前存储总线就不需要被遍历,数据传输所引起的开销将会是最小的.应用程序或者运行在用户模式下的库函数可以直接访问硬件设备的存储,操作系统内核除了进行必要的虚拟存储配置工作之外,不参与数据传输过程中的其它任何事情.直接 I/O…

Linux 中的零拷贝技术,第 1 部分 https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-zerocopy1/index.html   引言 传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输.这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘…

理解零拷贝 零拷贝是Netty的重要特性之一,而究竟什么是零拷贝呢? WIKI中对其有如下定义: “Zero-copy” describes computer operations in which the CPU does not perform the task of copying data from one memory area to another. 从WIKI的定义中,我们看到“零拷贝”是指计算机操作的过程中,CPU不需要为数据在内存之间的拷贝消耗资源.而它通常是指计算机在网络上发…

本文首发于我的公众号 Linux云计算网络(id: cloud_dev),专注于干货分享,号内有 10T 书籍和视频资源,后台回复 「1024」 即可领取,欢迎大家关注,二维码文末可以扫. 本文讲解 Linux 的零拷贝技术,云计算是一门很庞大的技术学科,融合了很多技术,Linux 算是比较基础的技术,所以,学好 Linux 对于云计算的学习会有比较大的帮助. 本文借鉴并总结了几种比较常见的 Linux 下的零拷贝技术,相关的引用链接见文后,大家如果觉得本文总结得太抽象,可以转到链接看详细解释.…

本文转载自Linux零拷贝技术 导语 本文讲解 Linux 的零拷贝技术,云计算是一门很庞大的技术学科,融合了很多技术,Linux 算是比较基础的技术,所以,学好 Linux 对于云计算的学习会有比较大的帮助. 为什么需要零拷贝 传统的 Linux 系统的标准 I/O 接口(read.write)是基于数据拷贝的,也就是数据都是 copy_to_user 或者 copy_from_user,这样做的好处是,通过中间缓存的机制,减少磁盘 I/O 的操作,但是坏处也很明显,大量数据的拷贝,用户态和内…

Netty的中零拷贝与上述零拷贝是不一样的,它并不是系统层面上的零拷贝,只是相对于ByteBuf而言的,更多的是偏向于数据操作优化这样的概念. Netty中的零拷贝: 1.CompositeByteBuf,将多个ByteBuf合并为一个逻辑上的ByteBuf,避免了各个ByteBuf之间的拷贝. 使用方式: CompositeByteBuf compositeByteBuf = Unpooled.compositeBuffer(); compositeByteBuf.addComponents(…

背景-几种拷贝方式 方式1:Copying in Two Sample System Calls read(file, tmp_buf, len); write(socket, tmp_buf, len); 首先,调用read时,文件A copy到了kernel模式: 之后,CPU控制将kernel模式数据copy到user模式下: 调用write时,先将user模式下的内容copy到kernel模式下的socket的buffer中: 最后将kernel模式下的socket buffer的数据c…

本文来分享Netty中的零拷贝机制以及内存缓冲区ByteBuf的实现. 源码分析基于Netty 4.1.52 Netty中的零拷贝 Netty中零拷贝机制主要有以下几种 1.文件传输类DefaultFileRegion#transferTo,调用FileChannel#transferTo,直接将文件缓冲区的数据发送到目标Channel,减少用户缓冲区的拷贝(通过linux的sendfile函数). 使用read 和 write过程如下 使用sendfile 可以看到,使用sendfile函数可…

最近一个学员去滴滴面试,在第二面的时候遇到了这个问题: "请你简单说一下Kafka的零拷贝原理" 然后那个学员努力在大脑里检索了很久,没有回答上来. 那么今天,我们基于这个问题来看看,普通人和高手是如何回答的! 普通人的回答: 零拷贝是一种减少数据拷贝的机制,能够有效提升数据的效率 高手的回答: 在…

NIO中缓冲区是数据传输的基础,JDK通过ByteBuffer实现,Netty框架中并未采用JDK原生的ByteBuffer,而是构造了ByteBuf. ByteBuf对ByteBuffer做了大量的优化,比如说内存池,零拷贝,引用计数(不依赖GC),本文主要是分析这些优化,学习这些优化思想,学以致用,在实际工程中,借鉴这些优化方案和思想. 直接内存和堆内存 首先先讲一下这里面需要用的基础知识,在JVM中 内存可分为两大块,一个是堆内存,一个是直接内存.这里简单介绍一下 堆内存: 堆内存是Jvm…

前言 到目前为止,我们知道Nio当中有三个最最核心的组件,分别是:Selelctor,Channel,Buffer.在Netty基础系列(3) --彻底理解NIO 这一篇文章中只是进行了大致的介绍. 我们现在来深入理解一下Buffer在 堆内创建内存 和 堆外创建内存 的底层原理,与 零拷贝 的具体实现. Buffer Buffer是一个抽象类,首先我们来看看Buffer有哪些实现类. 我们从上面这张截图可以看出,Buffer的直接子类有7种.除了Java中Boolean类型.剩余的7种基本类型…

技术实现 本系列由两篇文章组成,介绍了当前用于 Linux 操作系统上的几种零拷贝技术,简单描述了各种零拷贝技术的实现,以及它们的特点和适用场景.第一部分主要介绍了一些零拷贝技术的相关背景知识,简要概述了 Linux 为什么需要零拷贝技术以及 Linux 中都有哪几种零拷贝技术.本文是本系列文章的第二部分,针对第一部分内容中提到的几种零拷贝技术分别进行更详细的介绍,并对这些零拷贝技术的优缺点进行分析. 0 评论: 黄 晓晨, 软件工程师, IBM 冯 瑞, 软件工程师, IBM 2011 年 1…

概述 本系列由两篇文章组成,介绍了当前用于 Linux 操作系统上的几种零拷贝技术,简单描述了各种零拷贝技术的实现,以及它们的特点和适用场景.本文是本系列文章的第一部分,主要是介绍一些零拷贝技术的相关背景知识,简要概述了 Linux 为什么需要零拷贝技术以及 Linux 中都有哪几种零拷贝技术. 1 评论: 黄 晓晨, 软件工程师, IBM 冯 瑞, 软件工程师, IBM 2011 年 1 月 27 日 内容 在 IBM Bluemix 云平台上开发并部署您的下一个应用. 现在就开始免费试用 引…

转载:https://www.jianshu.com/p/fad3339e3448 引文## 在写一个服务端程序时(Web Server或者文件服务器),文件下载是一个基本功能.这时候服务端的任务是:将服务端主机磁盘中的文件不做修改地从已连接的socket发出去,我们通常用下面的代码完成: while((n = read(diskfd, buf, BUF_SIZE)) > 0) write(sockfd, buf , n); 基本操作就是循环的从磁盘读入文件内容到缓冲区,再将缓冲区的内容发送到s…

本文探讨Linux中主要的几种零拷贝技术以及零拷贝技术适用的场景.为了迅速建立起零拷贝的概念,我们拿一个常用的场景进行引入: 引文## 在写一个服务端程序时(Web Server或者文件服务器),文件下载是一个基本功能.这时候服务端的任务是:将服务端主机磁盘中的文件不做修改地从已连接的socket发出去,我们通常用下面的代码完成: while((n = read(diskfd, buf, BUF_SIZE)) > 0) write(sockfd, buf , n); 基本操作就是循环的从磁盘读入…

零拷贝 本文图片和一些内容均来自后面的参考,非原创只是把文章中的一些关键内容整理一下,算作是一个学习笔记. 传统的I/O操作 传统的IO操作是用户应用程序只是需要调用两个系统调用 read() 和 write() 就可以完成这个数据传输操作,但是底层会发生很多步骤,这些步骤对上层都是隐藏的.我们来梳理一下. 当应用程序需要访问某块数据的时候: 应用程序发起系统调用read()读取文件(一次上下文切换,或者说是模式切换模式切换1,用户态切换到内核态) 操作系统内核会先检查这块数据是不是已经被存放在…

一.先理解内核空间与用户空间 Linux 按照特权等级,把进程的运行空间分为内核空间和用户空间,分别对应着下图中, CPU 特权等级分为4个,Linux 使用 Ring 0 和 Ring 3. 内核空间(Ring 0)具有最高权限,可以直接访问所有资源,: 用户空间(Ring 3)只能访问受限资源,不能直接访问内存等硬件设备,必须通过系统调用陷入到内核中,才能访问这些特权资源. 上面的Ring图可以简化成: 内核从本质上看是一种软件--控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境.用户态即…

本文探讨Linux中 主要的几种零拷贝技术 以及零拷贝技术 适用的场景 .为了迅速建立起零拷贝的概念,我们拿一个常用的场景进行引入: 引文 在写一个服务端程序时(Web Server或者文件服务器),文件下载是一个基本功能.这时候服务端的任务是:将服务端主机磁盘中的文件不做修改地从已连接的socket发出去,我们通常用下面的代码完成: while((n = read(diskfd, buf, BUF_SIZE)) > 0) write(sockfd, buf , n); 基本操作就是循环的从磁盘…

from:http://blog.csdn.net/jasonliuvip/article/details/22600569 linux网络编程九:splice函数,高效的零拷贝 最近在看<Linux高性能服务器编程>,在此做个日记,以激励自己,同时分享于有需要的朋友. 1. splice函数 #include <fcntl.h> ssize_t splice(int fd_in, loff_t *off_in, int fd_out, loff_t *off_out, size_…

简介 零拷贝(zero-copy)技术可以减少数据拷贝和共享总线操作的次数,消除通信数据在存储器之间不必要的中间拷贝过程,有效地提高通信效率,是设计高速接口通道.实现高速服务器和路由器的关键技术之一.数据拷贝受制于传统的操作系统或通信协议,限制了通信性能.采用零拷贝技术,通过减少数据拷贝次数,简化协议处理的层次,在应用和网络间提供更快的数据通路,可以有效地降低通信延迟,增加网络吞吐率. 抛砖引玉 为了更好地理解问题的解决方案,我们首先需要了解问题本身. 让我们看看一个网络服务器通过网络将存储在文…

转载:https://www.jianshu.com/p/1d1fa2fe1ed9 此文章已同步发布在我的 segmentfault 专栏. 根据 Wiki 对 Zero-copy 的定义: "Zero-copy" describes computer operations in which the CPU does not perform the task of copying data from one memory area to another. This is frequen…

splice( )函数 在两个文件描述符之间移动数据,同sendfile( )函数一样,也是零拷贝. 函数原型: #include <fcntl.h> ssize_t splice(int fdin, loff_t *offin, int fdout, loff_t *offout, size_t len, unsigned int flags); 参数意义: fdin参数:待读取数据的文件描述符. offin参数:指示从输入数据的何处开始读取,为NULL表示从当前位置.如果fdin是一个管道…

from http://blog.csdn.net/hnlyyk/article/details/50856268 Linux系统使用man sendfile,查看sendfile原型如下: #include <sys/sendfile.h> ssize_t sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t *offset, size_t count); 参数特别注意的是:in_fd必须是一个支持mmap函数的文件描述符,也就是说必须指向真实文件,不能使socket描…

Netty 零拷贝(一)Linux 零拷贝 本文探讨 Linux 中主要的几种零拷贝技术以及零拷贝技术适用的场景. 一.几个重要的概念 1.1 用户空间与内核空间 操作系统的核心是内核,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的所有权限.为了保证用户进程不能直接操作内核 (kernel),保证内核的安全,操作系统将虚拟空间划分为两部分,一部分为内核空间,一部分为用户空间. 1.2 IO 两个流程 网络 IO 的本质是 socket 的读取,socket 在 linux…

Reference:  https://segmentfault.com/a/1190000011989008 零拷贝是什么? 维基百科对“零拷贝”是这样描述的: "Zero-copy" describes computer operations in which the CPU does not perform the task of copying data from one memory area to another. This is frequently used to sa…