http://blog.chinaunix.net/uid-20937170-id-4827550.html…

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…

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/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…

Java基础-零拷贝技术应用案例 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 零拷贝技术在Hadoop生态圈中很多组件得到应用,典型的比如kafka组件,它就很成功的应用了零拷贝技术,那么究竟什么是零拷贝技术呢?以及零拷贝技术和传统的拷贝技术有什么差异呢?还有零拷贝有什么缺陷呢?接下来,本篇博客会跟你一起验证这些问题! 一.传统拷贝 1>.Java中的传统拷贝 答:正常拷贝先将文件从磁盘交换到系统(内核)空间,再从内核空间交换到user空间,再从user空间交换到内核空间,…

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…

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…

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…

磁盘可以说是计算机系统最慢的硬件之一,读写速度相差内存 10 倍以上,所以针对优化磁盘的技术非常的多,比如零拷贝.直接 I/O.异步 I/O 等等,这些优化的目的就是为了提高系统的吞吐量,另外操作系统内核中的磁盘高速缓存区,可以有效的减少磁盘的访问次数.本文会分析 I/O 工作方式,以及如何优化传输文件的性能.参考博客如下: 内容提纲 本会从以下几个方面介绍磁盘的IO技术: DMA之前的IO方式 直接内存访问--DMA技术. DMA文件传输存在的问题. 如何提高文件传输的性能. 零拷贝实现原理分…

零拷贝Zero-Copy 我们先来看下它的定义: "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 frequently used to save CPU cycles and memory bandwidth when transmitting a fi…

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…

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…

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.…

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…

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…

Linux零拷贝技术 .https://kknews.cc/code/2yeazxe.html   https://zhuanlan.zhihu.com/p/76640160 https://cloud.tencent.com/developer/news/406991  …

1. 传统IO 由上面图知,传统io需要经过4次copy, 3次状态切换 第一次: 从硬盘 经过 DMA 拷贝 到 kernel buffer (内核buferr) 第二次: 从kernel buffer 经过cpu 拷贝到 user buffer ,比如拷贝到应用程序 第三次: 从user buffer 拷贝到 socket buffer 第四次: 从socket buffer 拷贝到 protocol engine 协议栈 第一次状态切换: 用户态---> 内核状 (或者叫着 用户上下文--…

零拷贝:零拷贝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. sendfile #include <sys/sendfile.h>ssize_t sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t* offset, size_t count);12参数特别注意的是: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soc…

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…

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…

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…

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…

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…

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…

引言 以下翻译自:Zero Copy I: User-Mode Perspective 零拷贝是什么? 为了更好地理解问题的解决方案,我们首先需要理解问题本身.让我们来看看什么是参与网络服务器的简单过程dæmon服务数据存储在一个文件通过网络客户端.下面是一些示例代码: read(file, tmp_buf, len); write(socket, tmp_buf, len); 看起来很简单;您会认为只有这两个系统调用不会带来太多开销.事实上,这与事实相去甚远.在这两个调用之后,数据至少复制了四…

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…

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…

本文转载自文件和零拷贝 文件概述 文件描述符 文件描述符:在Linux中,所有的文件都是通过文件描述符引用.fd是一个非负整数.按照惯例,标准输入的fd是0,标准输出的fd是1,标准错误的fd是2.分别作为STDIN_FILENO.STDOUT_FILENO.STDERR_FILENO定义在unistd中. 文件描述符的上限:fd的范围是 0 ~ OEPN_MAX-1 .OPEN_MAX一般是20或者64.这代表一个进程最多打开19或63个文件. 文件内核API 文件的打开:int open(c…

Linux零拷贝原理 前言 磁盘可以说是计算机系统最慢的硬件之一,读写速度相差内存 10 倍以上,所以针对优化磁盘的技术非常的多,比如零拷贝.直接 I/O.异步 I/O 等等,这些优化的目的就是为了提高系统的吞吐量. DMA技术 在没有DMA技术之前,IO过程是这样的: 可以看到,整个数据的传输过程,都要需要 CPU 亲自参与搬运数据的过程,而且这个过程,CPU 是不能做其他事情的.当我们用千兆网卡或者硬盘传输大量数据的时候,都用 CPU 来搬运的话,肯定忙不过来. DMA即直接内存访问(*Di…

转:https://blog.csdn.net/zhouhao88410234/article/details/77574689?fps=1&locationNum=9 为何要懂零拷贝原理?因为rocketmq存储核心使用的就是零拷贝原理. io读写的方式 中断 DMA 中断方式 中断方式的流程图如下: 用户进程发起数据读取请求 系统调度为该进程分配cpu cpu向io控制器(ide,scsi)发送io请求 用户进程等待io完成,让出cpu 系统调度cpu执行其他任务 数据写入至io控制器的缓冲…