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本文一览:
- 1、
- 2、什么是零拷贝
- 3、零拷贝技术
- 4、零拷贝Zero-copy技术详解
- 5、各位前辈,linux学习,买什么书
[转]浅谈Linux下的零拷贝机制
1、有时候,应用程序在数据传输的过程中不需要对数据进行访问,将数据从linux的页缓存拷贝到用户进程的缓冲区就可以完全避免,传输的数据在页缓冲中就可以处理。在某些情况下,这种零拷贝技术能获得很好的性能。
2、总的来说,带有DMA收集拷贝功能的sendfile实现的I/O只使用了2次用户空间与内核空间的上下文切换,以及2次数据的拷贝,而且这2次的数据拷贝都是非CPU拷贝。
3、splice调用利用了Linux提出的管道缓冲区机制, 所以至少一个描述符要为管道。以上几种零拷贝技术都是减少数据在用户空间和内核空间拷贝技术实现的,但是有些时候,数据必须在用户空间和内核空间之间拷贝。
什么是零拷贝
零拷贝(zero-copy)是实现主机或路由器等设备高速网络接口的主要技术。零拷贝技术通过减少或消除关键通信路径影响速率的操作,降低数据传输的操作系统开销和协议处理开销,从而有效提高通信性能,实现高速数据传输。
“write()”方法仅仅是将用户空间数据拷贝到了内核发送缓冲区中,具体什么时候发送由TCP决定。TCP会从发送缓冲区中把数据通过网卡发送到目标机器的内核缓冲区中。
数据包捕获方法的技术瓶颈,结合零拷贝思想,实现了一种基于Intel千兆网卡具有较高性能的数据包捕获平台。通过对libpcap及其改进版本libpcap-mmap的实现机制的分析,找出影响其捕获性能的技术缺陷。
即著名的OSI/RM模型。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层,自下而上依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。其中第四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。
零拷贝技术
该零拷贝技术侧重于灵活的处理数据在用户进程中的缓冲区和操作系统的页缓冲区之间的拷贝操作。这种方式延续了传统的通信方式,但是更加灵活。linux中该方法主要利用写时复制技术。
但当前还没有达到零拷贝,如果底层网卡支持收集操作,可以进一步减少内核重复拷贝数据的操作。在 Linux 内核 4 及更高版本中,套接字缓冲区描述符支持该场景。
所以异步IO可以做到直接从磁盘缓冲区拷贝到用户缓冲区,适用于大文件传输。
以上几种零拷贝技术都是减少数据在用户空间和内核空间拷贝技术实现的,但是有些时候,数据必须在用户空间和内核空间之间拷贝。这时候,我们只能针对数据在用户空间和内核空间拷贝的时机上下功夫了。
所有也就有了通过零拷贝技术来减少和避免不必要的CPU数据拷贝过程。 ① 发出sendfile系统调用,导致用户空间到内核空间的上下文切换(第一次上下文切换)。
零拷贝Zero-copy技术详解
1、所以异步IO可以做到直接从磁盘缓冲区拷贝到用户缓冲区,适用于大文件传输。
2、零拷贝(zero-copy)基本思想是: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。
3、Linux的fork()使用写时拷贝(copy-on-write)页实现。写时拷贝是一种可以推迟甚至免除拷贝数据的技术。内核此时并不***整个进程地址空间,而是让父进程和子进程共享同一个拷贝。
4、Kafka使用零拷贝(Zero-Copy)技术来提供它的性能,所谓的零拷贝是指将数据直接从磁盘文件***到网卡设备中,而不需要经由应用程序之手,减少了内核和用户模式之间的上下文切换,零拷贝技术通过DMA技术实现。
各位前辈,linux学习,买什么书
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