零拷贝

问题 ：

• 零拷贝解决的是什么问题
• 零拷贝的本质是什么
  文章部分知识来自参考链接中朱大的文章，半原创

概述

  假如有以下场景：你需要发送一张图片给某个朋友，那么选择好图片后（read），建立连接发送。（write）

read(file, tmp_buf, len);
write(socket, tmp_buf, len);

  这个过程可以见下图

  可以看到共4个步骤 ：

1. 调用read的时候，文件A从磁盘拷贝kernel模式下 (read)
2. CPU控制将 kernel 模式数据拷贝到user模式下 (read)
3. 调用 write时，先将user模式下的内容拷贝到kernel模式下 (write)
4. 最后将kernel 模式下的socket buffer 拷贝到网卡设备中传输 (write)
     可以看到1到4中，要是网卡设备直接磁盘中拿到数据直接发送就不用2，3步骤中的拷贝了，即是磁盘数据 -> kernel模式下内存数据 -> 网卡设备发送

Zero Copy

  零拷贝是如何工作的呢？

1. transferTo()方法使得文件A的内容直接拷贝到一个read buffer（kernel buffer）中；
2. 然后数据(kernel buffer)拷贝到socket buffer中。
3. 最后将socket buffer中的数据拷贝到网卡设备（protocol engine）中传输；
   这显然是一个伟大的进步：这里把上下文的切换次数从4次减少到2次，同时也把数据copy的次数从4次降低到了3次。
   

进阶

  我们看到 socket buffer 那里的复制要是可以提高就好了，Linux2.4 以后进行了优化，

1. 将文件拷贝到kernel buffer中；
2. 向socket buffer中追加当前要发生的数据在kernel buffer中的位置和偏移量；
3. 根据socket buffer中的位置和偏移量直接将kernel buffer的数据copy到网卡设备（protocol engine）中；
     采用追加的方式，那样就不用每次都进行拷贝。
   

概述

  整个过程就像这样子。

参考资料

• https://blog.csdn.net/u013256816/article/details/52589524 （推荐一看）
• https://my.oschina.net/plucury/blog/192577#navbar-header