零拷贝实现方式 在Linux中零拷贝的实现方式主要有: mmap + write、sendfile、splice mmap+write(内存映射) mmap 是 Linux 提供的一种内存映射文件方法，...Linux 零拷贝的实际应用 Kafka kafka 文件传输中用到了 Java NIO 库中的 transferTo： long transferFrom(FileChannel fileChannel...Nginx Nginx 也支持零拷贝技术，一般默认是开启零拷贝技术，这样有利于提高文件传输的效率，是否开启零拷贝技术的配置如下： http { ......Netty中的零拷贝 OS层面的零拷贝主要避免在用户态(User-space)和内核态(Kernel-space)之间来回拷贝数据。...零拷贝的理解 深入Linux IO原理和几种零拷贝
，write()返回 零拷贝实现方式 在Linux中零拷贝的实现方式主要有: 用户态直接 I/O、减少数据拷贝次数以及写时复制技术。...内存映射(mmap+write) mmap 是 Linux 提供的一种内存映射文件方法，即将一个进程的地址空间中的一段虚拟地址映射到磁盘文件地址。...Netty中的零拷贝 OS层面的零拷贝主要避免在用户态(User-space)和内核态(Kernel-space)之间来回拷贝数据。..., header 和 body 对象在内部其实是共享了 byteBuf 存储空间的不同部分而已 通过 FileRegion 实现零拷贝 Netty 中使用 FileRegion 实现文件传输的零拷贝,...零拷贝的理解 深入Linux IO原理和几种零拷贝
对于 Linux 来说，现存的零拷贝技术也比较多，这些零拷贝技术大部分存在于不同的 Linux 内核版本，有些旧的技术在不同的 Linux 内核版本间得到了很大的发展或者已经渐渐被新的技术所代替。...总结 本系列文章介绍了 Linux 中的零拷贝技术，本文是其中的第一部分，介绍了零拷贝技术的基本概念，Linux 为什么需要零拷贝这种技术以及简要概述了 Linux 中都存在哪些零拷贝技术这样一些基本背景知识...我们将在本系列文章的第二部分内容中详细介绍本文提到的 Linux 中的几种零拷贝技术。...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。...针对 Linux 操作系统平台提出并实现了很多种零拷贝技术，但是并不是所有这些零拷贝技术都被广泛应用于现实中的操作系统中的。
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。...在内核版本2.4中，socket缓冲区描述符结构发生了改动，以适应聚合操作的要求——这就是Linux中所谓的”零拷贝“。这种方式不仅减少了多个上下文切换，而且消除了数据冗余。...由于数据实际上仍然由磁盘复制到内存，再由内存复制到发送设备，有人可能会声称这并不是真正的”零拷贝”。然而，从操作系统的角度来看，这就是”零拷贝”,因为内核空间内不存在冗余数据。...sendfile在Linux、Solaris或HP-UX中的实现有很大的不同。这给希望在网络传输代码中利用”零拷贝”的开发者带来了问题。...展望 Linux中“零拷贝”的实现还远未结束，并很可能在不久的未来发生变化。
而内核空间到用户空间则需要CPU的参与进行拷贝，既然需要CPU参与，也就涉及到了内核态和用户态的相互切换，如下图： NIO的零拷贝 零拷贝的数据拷贝如下图： 内核态与用户态切换如下图： 改进的地方...但这还没有达到我们零拷贝的目标。如果底层NIC（网络接口卡）支持gather操作，我们能进一步减少内核中的数据拷贝。...在Linux 2.4以及更高版本的内核中，socket缓冲区描述符已被修改用来适应这个需求。这种方式不但减少多次的上下文切换，同时消除了需要CPU参与的重复的数据拷贝。...在UNIX和Linux系统中，调用这个方法将会引起sendfile()系统调用。...NIO的直接内存 首先，它的作用位置处于传统IO（BIO）与零拷贝之间，为何这么说？
CPU，也就是说 I/O 过程需要 CPU 去执行数据拷贝的操作，因此导致了极大的系统开销，限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力这篇文章就从文件传输场景以及零拷贝技术深究Linux I/O的发展过程...，我们并不需要在用户空间对数据进行再加工，所以数据并不需要回到用户空间中零拷贝那么零拷贝技术就应运而生了，它就是为了解决我们在上面提到的场景——跨过与用户态交互的过程，直接将数据从文件系统移动到网络接口而产生的技术零拷贝实现原理零拷贝技术实现的方式通常有...，是否开启零拷贝技术的配置如下：http {......sendfile on...}大文件传输场景零拷贝还是最优选吗在大文件传输的场景下，零拷贝技术并不是最优选择；因为在零拷贝的任何一种实现中，都会有「DMA将数据从磁盘拷贝到内核缓存区——Page Cache...因此这一类的技术还远远没有到发展成熟和广泛应用的阶段，目前大多数的实现都还处于实验阶段总结从早期的I/O到DMA，解决了阻塞CPU的问题；而为了省去I/O过程中不必要的上下文切换和数据拷贝过程，零拷贝技术就出现了所谓的零拷贝
你可能觉得这样挺浪费空间的，每次都需要把内核空间的数据拷贝到用户空间中 ，所以零拷贝的出现就是为了解决这种问题的。...总结 所谓的【零拷贝】，并不是真正无拷贝，而是在不会拷贝重复数据到 jvm 内存中，零拷贝的优点有： 更少的用户态与内核态的切换 不利用 cpu 计算（只要涉及到内存之间的 copy 都要用 CPU），...减少 cpu 缓存伪共享（因为零拷贝会使用 DMA 进行数据的 copy，根本没有放入内存，所以 cpu 无法参与计算） 零拷贝适合小文件传输（文件较大会把内核缓冲区占满，https://www.cnblogs.com...（组合）和 Slice（拆分）两种 Buffer 来实现零拷贝 （减少数据组合时的 copy）。...RocketMQ 采用零拷贝 mmap+write 的方式来回应 Consumer 的请求。
你可能觉得这样挺浪费空间的，每次都需要把内核空间的数据拷贝到用户空间中 ，所以零拷贝的出现就是为了解决这种问题的。...这里简单提一嘴，关于零拷贝提供了两种方式分别是： mmap+write Sendfile 1.2 [虚拟内存 & CPU是通过寻址来访问内存的。...总结 所谓的【零拷贝】，并不是真正无拷贝，而是在不会拷贝重复数据到 jvm 内存中，零拷贝的优点有： 更少的用户态与内核态的切换 不利用 cpu 计算（只要涉及到内存之间的 copy 都要用 CPU），...减少 cpu 缓存伪共享（因为零拷贝会使用 DMA 进行数据的 copy，根本没有放入内存，所以 cpu 无法参与计算） 四、其他零拷贝 4.1 Netty Netty 中的 Zero-copy 与上面我们所提到到...（组合）和 Slice（拆分）两种 Buffer 来实现零拷贝 （减少数据组合时的 copy）。
导言 | 本文邀请到腾讯CSIG后台开发工程师kevineluo从文件传输场景以及零拷贝技术深究Linux I/O的发展过程、优化手段以及实际应用。...这篇文章就从文件传输场景，以及零拷贝技术深究Linux I/O的发展过程、优化手段以及实际应用。...1）零拷贝实现原理 零拷贝技术实现的方式通常有3种：mmap+write、sendfile、splice。...2）Nginx Nginx也支持零拷贝技术，一般默认是开启零拷贝技术，这样有利于提高文件传输的效率，是否开启零拷贝技术的配置如下： http {... sendfile on...}...大文件传输场景 1）零拷贝还是最优选吗 在大文件传输的场景下，零拷贝技术并不是最优选择；因为在零拷贝的任何一种实现中，都会有「DMA将数据从磁盘拷贝到内核缓存区——Page Cache」这一步，但是，在传输大文件
作者：kevineluo，腾讯 CSIG 后台开发工程师 本文将从文件传输场景以及零拷贝技术深究 Linux I/O 的发展过程、优化手段以及实际应用。...这篇文章就从文件传输场景以及零拷贝技术深究 Linux I/O的发展过程、优化手段以及实际应用。...零拷贝 那么零拷贝技术就应运而生了，它就是为了解决我们在上面提到的场景——跨过与用户态交互的过程，直接将数据从文件系统移动到网络接口而产生的技术。...Nginx Nginx 也支持零拷贝技术，一般默认是开启零拷贝技术，这样有利于提高文件传输的效率，是否开启零拷贝技术的配置如下： http { ... ...sendfile on ... } 大文件传输场景 零拷贝还是最优选吗 在大文件传输的场景下，零拷贝技术并不是最优选择；因为在零拷贝的任何一种实现中，都会有「DMA 将数据从磁盘拷贝到内核缓存区——Page
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 减少内存带宽的占用 通常零拷贝技术还能够减少用户空间和操作系统内核空间之间的上下文切换 Linux...Linux 中零拷贝技术的实现方向 ① 直接 I/O：对于这种数据传输方式来说，应用程序可以直接访问硬件存储，操作系统内核只是辅助数据传输。...A：Linux提供了mmap零拷贝来实现我们的需求。 通过mmap实现的零拷贝I/O mmap(内存映射)是一个比sendfile昂贵但优于传统I/O的方法。 ?...Programmer's Manual SENDFILE(2) Linux 中的零拷贝技术，第 1 部分 Linux 中的零拷贝技术，第 2 部分 圣思园《精通并发与Netty
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 减少内存带宽的占用 通常零拷贝技术还能够减少用户空间和操作系统内核空间之间的上下文切换 零拷贝的实现...零拷贝实际的实现并没有真正的标准，取决于操作系统如何实现这一点。...零拷贝完全依赖于操作系统。操作系统支持，就有；不支持，就没有。不依赖Java本身。 广义的实现流程参考图（来源网络）： ?...高并发场景处理大文件时，应当使用异步 IO 和直接 IO 来替换零拷贝技术
注意事项 （1）零拷贝的含义是数据不从内核空间拷贝到用户空间，也不从用户空间拷贝到内核空间 （2）零拷贝完全依赖操作系统，操作系统提供了就是提供了，没有提供就没有提供，java本身做不了任何事情 传统的...：java客户端向系统发起写请求，并且把用户缓冲区（java堆）数据复制到内核缓冲区 代码 InputStream 、OutputStream Socket基础使用_CBeann的博客-CSDN博客 零拷贝...Linux2.4之前的零拷贝是把 kernel buffer 中全部的数据 拷贝 到 socket buffer Linux2.4之后的零拷贝是把kernel buffer中的地址和数据长度拷贝到到...socket buffer（优化后），类似 当真正发送数据的时候，客户端会从socketbuffer中拿到地址和数据长度找到kernel buffer 进行发送 这个过程只有2次数据拷贝，是真正意义上的零拷贝..._哔哩哔哩_bilibili Netty、Kafka中的零拷贝技术到底有多牛?
零拷贝技术 概述 零拷贝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的负载。...实现零拷贝用到的主要技术是DMA数据传输技术和内存区域映射技术 零拷贝机制可以减少数据在内核缓冲区和用户进程缓冲区之间反复的I/O拷贝操作 零拷贝机制可以减少用户进程地址空间之间因为上下文切换而带来的CPU...splice Linux 在 2.6.17 版本引入 splice 系统调用，不仅不需要硬件支持，还实现了两个文件描述符之间的数据零拷贝。...，这个缓冲区能被同时映射到用户空间和内核态，内核和用户共享这个缓冲区池 Linux零拷贝对比 无论是传统 I/O 拷贝方式还是引入零拷贝的方式，2 次 DMA Copy 是都少不了的，因为两次 DMA
零拷贝 如果能够减少这些特权级切换和拷贝操作，系统性能必然会大幅提升。...从这一思路出发，“零拷贝”技术就这样诞生了，主要有以下三个思路： 用户态可以直接操作读写，从而避免特权级切换； 减少交互过程的拷贝次数； 写时复制，需要写操作的时候再执行拷贝操作，读数据过程不拷贝。...内存映射 IO -- mmap 此前我们对 linux 下的内存映射 IO 的用法做过详细的介绍。 那么，内存映射 IO 究竟是如何实现的呢？...5. sendfile 函数相关的 IO 操作 5.1 sendfile 零拷贝技术 另一种零拷贝技术就是 sendfile 函数，它通过直接从内核缓冲区向 socket 缓冲区拷贝数据，减少了 CPU...DMA gather copy 依赖于硬件实现，这就限制了 sendfile 在不同硬件环境下的表现，那么，是否有什么办法，能够让不支持 DMA gather copy 的硬件实现中也支持这样高性能的零拷贝呢
本文导读： 什么是零拷贝 传统 IO 数据拷贝原理 什么是 DMA sendfile 数据零拷贝原理 mmap 数据零拷贝原理 Java 中 NIO 零拷贝实现 Java IO 与 NIO 实战案例分析...4、应用零拷贝技术，减少用户态和内核态之间的上下文切换 传统 IO 数据拷贝原理 在正式分析零拷贝机制原理之前，我们先来看下传统 IO 在数据拷贝的基本原理，从数据拷贝 (I/O 拷贝) 的次数以及上下文切换的次数进行对比分析...Linux 提供了 sendfile() 用来减少我们前面提到的数据拷贝和的上下文切换次数。...支持 scatter-gather 特性的 sendfile 数据零拷贝： 这次相比 sendfile() 数据零拷贝，减少了一次从内核空间到与之相关的 socket 缓冲区的数据拷贝。...mmap 数据零拷贝原理 如果需要对数据做操作，Linux 提供了mmap 零拷贝来实现。
二、什么是零拷贝： 零拷贝指在进行数据 IO 时，数据在用户态下经历了零次 CPU 拷贝，并非不拷贝数据。...），这进一步提升了零拷贝的性能。...三、Linux 中的零拷贝方式： 1、mmap + write 实现的零拷贝： #include void *mmap(void *start, size_t length,...在 Linux 2.1 版本内核开始引入的 sendfile 就是通过这种方式来实现零拷贝的，具体流程图如下： （1）用户应用程序发出 sendfile 系统调用，上下文从用户态切换到内核态；然后通过...答案肯定是有的，那就是 带 DMA 收集拷贝功能的 sendfile 3、带 DMA 收集拷贝功能的 sendfile 实现的零拷贝： Linux 2.4 版本之后，对 sendfile
上一篇推文《百万并发「零拷贝」技术系列之初探门径》中的示例告诉我们：传统的I/O操作读取文件并通过Socket发送，需要经过4次上下文切换、2次CPU数据拷贝和2次DMA控制器数据拷贝，如下图 ?...从中也可以看得出提高性能可以从减少数据拷贝和上下文切换的次数着手，在Linux操作系统层面上有4种实现方案：内存映射mmap、sendfile、splice、tee，这些实现中或多多少的减少数据拷贝次数或减少上下文切换次数...现实中对零拷贝的概念有广义和狭义之分，广义上是指只要减少了数据拷贝的次数就称之为零拷贝；狭义上是指真正的零拷贝，比如上例中避免2和3的CPU拷贝。...sendfile是在linux2.1引入的，它只需要2次上下文切换和1次内核CPU拷贝、2次DMA拷贝，函数原型 ssize_t sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t...，2次DMA拷贝，实现真正意义上的零拷贝； 依然不能修改数据； 但那时的sendfile有个致命的缺陷，如果你查看Sendfild手册，你会发现如下描述 ?
零拷贝技术 什么是零拷贝技术？ 零拷贝技术是一个思想，指的是指计算机执行操作时，CPU 不需要先将数据从某处内存复制到另一个特定区域。...可见，零拷贝的特点是 CPU 不全程负责内存中的数据写入其他组件，CPU 仅仅起到管理的作用。但注意，零拷贝不是不进行拷贝，而是 CPU 不再全程负责数据拷贝时的搬运工作。...零拷贝技术的具体实现方式有很多，例如： sendfile mmap splice 直接 Direct I/O 不同的零拷贝技术适用于不同的应用场景，下面依次进行 sendfile、mmap、Direct...MySQL 的零拷贝技术使用方式请移步我的另一篇文章[3]。...Linux 的零拷贝技术有多种实现策略，但根据策略可以分为如下几种类型： 减少甚至避免用户空间和内核空间之间的数据拷贝：在一些场景下，用户进程在数据传输过程中并不需要对数据进行访问和处理，那么数据在 Linux
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