零拷贝（zero copy）与Linux内核

如今网络应用已经从cpu密集型转成了I/0密集型，你CRUD是没有啥cpu消耗的，唯一瓶颈就是多线程，切来

切去的消耗

CS（客户端服务器），BS（浏览器服务器）。BS就是一种特殊的架构

计算机存储器

最低端是与cpu同频的寄存器

容量大，速度快，价格便宜三者无法同时满足

1.第一层寄存器

作用：让 CPU 快速访问和处理数据，避免频繁访问速度较慢的内存，是 CPU 执行指令的核心中转站

2.第二层高速缓存

3.主存

4.磁盘

5.物理内存

6.虚拟内存

没有什么是加一层中间件不能解决，如果有那就再加一层，这是计算机领域几乎真理的话

虚拟内存正是此话的又一个重要实践

操作系统32位操作系统，2的32次方，寻址也就只有4GB啊，那你怎么用上8GB的呢

应用程序是不能直接操作物理内存，都是操作虚拟内存，而虚拟内存有一张映射表，它可能映射到磁盘or内

存，这个就不得而知了

7.MMU（内存管理单元）

作用就是管映射到哪去

如果使用虚拟内存技术的话，cpu则会把这些虚拟内存地址通过地址总线送到内存管理单元MMU，MMU

再将虚拟内存地址转成 物理地址之后再通过内存总线访问物理内存

8.用户态和内核态

Linux安全的一个原因就是区分用户态和内核态，硬件只能内核态来操作，即调操作系统函数委托内核来

帮你干事

在资源和用户做了隔离，你碰不到就是安全的

Linux I/O

1.IO缓冲区

脏不是说数据有问题，只是说没落盘

刷flush了就不脏dity了。只要不是批量写，都有卡的问题

一般数据丢失，都是没刷盘就断电了

2.传统I/O读写模式

Linux的系统模式 read，write

3.zero 拷贝

指cpu不需要先将数据从某个内存复制到另外一个特定区域，这种技术通常用于通过网络传输文件时节省cpu

周期和内存带宽，即不用倒腾数据到用户态了

**3.1 mmap（memory map） **

map就是个映射

用对象，一种是深拷贝（产生新的对象），一种是浅拷贝（用的还是同一个对象）

mmap就是一种浅拷贝

这种方式是zero 拷贝较为简单的实现方式，通过调用Linux的系统函数mmap()替换原先的read()

不用拷贝到内存，直接在内核里面倒腾

两步走：先mmap 再 write，但还是4次切换

以上是老版本的Linux

3.2 sendfile()

这里的就做得更到底了，sendfile()就相当于把mmap 和 write合成了一个内核函数，这么做的好处就是少了

两次切换，因为原来是调两函数，调完后还得切回去继续调另外一个

kafka就是用sendfile来实现零拷贝，rocketmq还是用的mmap

:::color4
零拷贝，零拷贝，其实还得是拷贝的，只是不用拷贝到用户态了，直接在内核态里拷贝，对于用户态是无感知的

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总结

零拷贝 约等于 对象浅拷贝，直接返回引用映射