在前面我們知道，read() 系統(tǒng)調(diào)用的過(guò)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(kāi)銷(xiāo)，我們可以用 mmap() 替換 read() 系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。
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。
具體過(guò)程如下：
應(yīng)用進(jìn)程調(diào)用了 mmap() 后，DMA 會(huì)把磁盤(pán)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(lái)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(guò)程是由 DMA 搬運(yùn)的。
我們可以得知，通過(guò)使用 mmap() 來(lái)代替 read()， 可以減少一次數(shù)據(jù)拷貝的過(guò)程。
但這還不是最理想的零拷貝，因?yàn)槿匀恍枰ㄟ^(guò) 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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