零拷贝介绍 零拷贝是网络编程的关键, 很多性能优化都需要零拷贝. 在 Java程序中, 常用的零拷贝方式有m(memory)map[内存映射] 和 sendFile.它们在OS中又是怎样的设计? NIO中如何使用零拷贝? NIO 与 传统IO对比 传统IO流程示意图 user context: 用户态 kernel context: 内核态 User space: 用户空间 Kernel space: 内核空间 Syscall read: 系统调用读取 Syscall write: 系统调用写入…

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…

深入分析通过Socket进行数据文件传递中的传统IO的弊端以及NIO的零拷贝实现原理,及用户空间和内核空间的切换方式 传统的IO流程 在这个过程中: 数据从磁盘拷贝进内核空间缓冲区 从内核空间缓冲区拷贝到用户空间缓冲区 从用户空间缓冲区拷贝回内核空间缓冲区 在从内核空间缓冲区拷贝到socket的缓冲区 由Socket缓存区传递给数据发送引擎发送 第三步的必要性: IO操作涉及到本地方法,java担心,当使用native本地方法对堆内数组进行操作时发生GC, 因为堆内内存是受JVM影响的,一旦发生…

在谈论Kafka高性能时不得不提到零拷贝.Kafka通过采用零拷贝大大提供了应用性能,减少了内核和用户模式之间的上下文切换次数.那么什么是零拷贝,如何实现零拷贝呢? 什么是零拷贝 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…

前言 大白话解释,零拷贝就是没有把数据从一个存储区域拷贝到另一个存储区域.但是没有数据的复制,怎么可能实现数据的传输呢?其实我们在java NIO.netty.kafka遇到的零拷贝,并不是不复制数据,而是减少不必要的数据拷贝次数,从而提升代码性能 零拷贝的好处 内核空间和用户空间 缓冲区和虚拟内存 传统的 I/O mmap+write 实现的零拷贝 sendfile 实现的零拷贝 带有DMA收集拷贝功能的sendfile实现的零拷贝 java提供的零拷贝方式 关注公众号,一起交流 :潜行前行…

Netty 零拷贝(二)NIO 对零拷贝的支持 Netty 系列目录 (https://www.cnblogs.com/binarylei/p/10117436.html) 非直接缓冲区(HeapByteBuffer):在 JVM 内存上分配一个字节数组 byte[] hb 直接缓冲区(DirectByteBuffer):保存一个指向系统内核的地址 long address 一.非直接缓冲区和直接缓冲区 (1) Buffer 分配 // 分配非直接缓冲区 public static ByteBu…

转 https://blog.csdn.net/u013096088/article/details/79122671 Java NIO学习笔记四(零拷贝详解) 2018年01月21日 20:20:57 阅读数:956 什么是零拷贝 维基上是这么描述零拷贝的:零拷贝描述的是CPU不执行拷贝数据从一个存储区域到另一个存储区域的任务,这通常用于通过网络传输一个文件时以减少CPU周期和内存带宽. 零拷贝给我们带来的好处 减少甚至完全避免不必要的CPU拷贝,从而让CPU解脱出来去执行其他的任务 减少内存…

同样只是大致上的认识. 其中,当使用transferFrom,transferTo的时候用的sendfile(). 如果系统内核不支持 sendfile,进一步执行 transferToTrustedChannel() 方法,以 mmap 的零拷贝方式进行内存映射,这种情况下目的通道必须是 FileChannelImpl 或者 SelChImpl 类型. 如果以上两步都失败了,则执行 transferToArbitraryChannel() 方法,基于传统的 I/O 方式完成读写,具体步骤是初始…

这里只是感性地认识Linux零拷贝,不涉及具体细节. 1.Linux传统的数据拷贝 用户进程是不能直接访问文件系统的,要先切换到内核态,发起系统调用,DMA把磁盘中的数据写入内核空间,内核再把数据拷贝到用户空间,用户进程才能操作这些数据. 如上把磁盘上的文件发送到网络,将会发生4次状态切换,2次cpu拷贝. 2. 2.4版本前 (1)基于mmap(可修改数据)+write 将会有4次状态切换,1次cpu拷贝. 因为内存映射总是要对齐页边界(最小单位为4kb),所以可能会造成碎片空间的浪费,一个5…

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(…