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Linux零拷贝和Netty零拷贝

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，...splice() 是基于 Linux 的管道缓冲区 (pipe buffer) 机制实现的，所以splice()的两个入参文件描述符要求必须有一个是管道设备。...sendfile on ... } 大文件传输场景分析 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..., 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

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Linux零拷贝和Netty零拷贝

控制器把数据从socket缓冲区拷贝到网卡，上下文从内核态切换回用户态，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。...减少数据拷贝次数：在数据传输过程中，避免数据在用户空间缓冲区和系统内核空间缓冲区之间的CPU拷贝，以及数据在系统内核空间内的CPU拷贝，这也是当前主流零拷贝技术的实现思路。...Composite buffer实现了透明的零拷贝，将物理上的多个 Buffer 组合成了一个逻辑上完整的 CompositeByteBuf...., 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

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Linux零拷贝_Linux开发教程

在下一章中，我们会介绍几种 Linux 操作系统中出现的零拷贝技术，简单描述一下它们的实现方法，并对它们的弱点进行分析。...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...如果要使用 fbufs 这种体系结构，必须要扩展 Linux API，从而实现一种有效而且全面的零拷贝技术。...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。...本系列文章的目的是想帮助读者理清这些出现在 Linux 操作系统中的零拷贝技术都是从何种角度来帮助改善数据传输过程中遇到的性能问题的。关于各种零拷贝技术的具体实现细节，本系列文章没有做详细描述。

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如何实现零拷贝

零拷贝经常在各个框架使用,比如kafka,rocketmq,都起到了很好的作用,首先我们要知道零拷贝不是没有一次拷贝，是尽可能的减少拷贝。...,他简单来说就是帮助cpu干活的小弟，实际上他是一块对的芯片,可以允许外部设备和内存寄存器直接进行io数据传输，其过程不需要cpu参加，使用DMA技术是为了让cpu空闲起来，做其他事情，提高效率 实现零拷贝有三种方式...cpu从内核缓冲区拷贝到socket缓冲区 DMA在异步从socket缓冲区拷贝到网卡 sendfile函数返回，上下文切换 上面进行了3次数据拷贝，2次上下文切换 带有DMA拷贝功能的sendfile...,linux2.4版本对sendfile进行优化,引入了SG-DMA技术，即直接可以从内存缓冲区拷贝数据到网卡，减少了数据的拷贝 应用调用sendfile函数进行上下文切换 DMA从磁盘把数据拷贝到内存缓冲区...2次上下文切换，全程没有cpu拷贝数据，真正实现了零拷贝,都是由DMA进行数据拷贝

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百万并发「零拷贝」技术系列之Linux实现

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。...，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 ?...； splice系统调用结束并返回，进程由内核态进入用户态，发生第2次上下文切换； 总结 整个过程2次上下文切换，0次CPU拷贝，2次DMA拷贝，实现真正意义上的零拷贝； 依然不能修改数据； fd_in...各种I/O方案总结对比如上，下一篇将带你感受下Java的零拷贝方案及实现，敬请关注。 End 版权归@码农神说所有，转载须经授权，翻版必究

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零拷贝详解_深拷贝和浅拷贝如何实现

可参考：《用户态和内核态的区别》 2、零拷贝、浅拷贝、深拷贝 （1）零拷贝 零拷贝就是一种避免 CPU 将数据从一块存储拷贝到另外一块存储的技术。...这种性能的提升就是通过在数据拷贝进行的同时，允许 CPU 执行其他的任务来实现的。 　　...fr=aladdin 二、优化发展史 可参考：《原来 8 张图，就可以搞懂「零拷贝」了》 三、如何实现零拷贝 1、mmap 　　mmap 通过内存映射，将文件映射到内核缓冲区，同时，用户空间可以共享内核空间的数据...Linux 2.1 版本提供了 sendFile 函数，其基本原理如下：数据根本不经过用户态，直接从内核缓冲区进入到 Socket Buffer，同时，由于和用户态完全无关，就减少了一次上下文切换。 　　...Kafka 和 Tomcat 内部使用就是 sendFile 这种零拷贝。 可参考下列文章： 《原来 8 张图，就可以搞懂「零拷贝」了》 《什么是零拷贝？

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sendfile:Linux中的”零拷贝”

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。...在本文中，将从用户空间应用程序的角度来阐述这个问题，因此有意忽略了复杂的内核实现。 什么是”零拷贝” 为了更好的理解问题的解决法，我们首先需要理解问题本身。...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。...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。 这些实现差异中的一点在于Linux提供的sendfile，是定义为用于两个文件描述符之间和文件到socket之间的传输接口。...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。

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nio和零拷贝_零拷贝

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。...用户这边的使用方式不变，而内部已经有了质的改变： NIO的零拷贝由transferTo()方法实现。...在内部实现中，由native方法transferTo0()来实现，它依赖底层操作系统的支持。在UNIX和Linux系统中，调用这个方法将会引起sendfile()系统调用。

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零拷贝技术原理以及实现

通过一些方法从用户态陷入到内核态执行: - io相关操作,设置时钟指令,内存操作(申请内存,清理内存) - 终端,异常,陷入等 - 进程/线程 管理 - 系统调用,调用硬件等 - 用户内存地址的转换,由程序地址转为物理地址映射 零拷贝...操作系统会根据读取的文件,预存储到内核态内存中,因为硬盘效率非常慢,所以当有多次相同文件读取请求时,可以将文件数据从内核态缓存中直接复制到用户态内存中,节省文件操作 零拷贝技术就是避免cpu将数据从一块存储位置拷贝到另一块位置...,通过以下技术可以实现零拷贝: mmap mmap 可以将一个文件预加载到内核空间中,并于用户空间共享内存地址,这样就可以避免数据从内核态复制到用户态中,可节省一次拷贝.例如: #include <...2:将内核空间的内存地址以及偏移量传输到socket缓冲区中 3:socket直接从内核空间读取数据 4:将内核空间的数据通过socket复制到网卡中,第二次拷贝  sendfile只能实现文件->socket...关于select,epoll的优缺点说明 下一篇： 一致性哈希算法原理以及实现方案

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零拷贝实现原理与使用

零拷贝是中间件相关面试中必考题，本文就和大家一起来总结一下NIO拷贝的原理，并结合Netty代码，从代码实现层面近距离观摩如何使用java实现零拷贝。...1、零拷贝实现原理 **“零拷贝”**其实包括两个层面的含义： 拷贝 一份相同的数据从一个地方移动到另外一个地方的过程，叫拷贝。 零 希望在IO读写过程中，CPU控制的数据拷贝到次数为0。...在IO编程领域，当然是拷贝的次数越少越好，逐步优化，将其拷贝次数将为0，最大化的提高性能。 那接下来我们循序渐进来看一下如何减少数据复制。...2.2 NioSocketChannel 通道零拷贝实现 从Netty的实现中我们基本可以得出结论：是否是零拷贝，判断的依据是是否调用了FileChannel的transferTo方法，更准备的表述是底层是否调用了操作系统的...sendfile函数，并且操作系统底层还需要支持gather机制，即linux的内核版本不低于2.4。

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从Linux零拷贝深入了解Linux IO

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...socket缓冲区拷贝到网卡splice() 返回，上下文从内核态切换回用户态图片在 Linux 2.6.17 版本引入了 splice，而在 Linux 2.6.23 版本中， sendfile 机制的实现已经没有了...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

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从Linux零拷贝深入了解Linux-IO

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。...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...，它还协助 I/O调度算法实现了I/O合并与预读，这也是顺序读比随机读性能好的原因之一；这些优势，进一步提升了零拷贝的性能。

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从Linux零拷贝深入了解Linux-IO

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。...零拷贝实现原理 零拷贝技术实现的方式通常有 3 种： mmap + write sendfile splice mmap + write 在前面我们知道，read() 系统调用的过程中会把内核缓冲区的数据拷贝到用户的缓冲区里...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

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零拷贝技术_基因单拷贝

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...） 零拷贝技术主要有三个实现思路：用户态直接I/O，减少数据拷贝次数以及写时复制技术 用户态直接I/O：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。...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

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java 零拷贝

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）： ?...java具体如何实现，操作内核态（pageCache）的数据呢： 1.通过MMAP实现，将会经历，3次拷贝: 1次cpu copy，2次DMA copy，以及4次上下文切换（中间，在应用中-用户空间可以操作映射的数据

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认识零拷贝

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?

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