数据搬运工大家好，我是CPU一号车间的阿Q，好久不见。还记得上次说我们厂用DMA技术（慢得受不了！CPU又占硬盘网卡了！），之后终于解放了，再也不用在网卡、硬盘和内存之间跑来跑去。数据。前段时间，我去二车间看望虎子，发现他正忙得满头大汗。“兄弟，你接到什么任务了？你看，我帮你。”虎子见我来了，擦了擦额头的汗说：“我在搬资料，刚搬完A批，累死了。”我有些纳闷：“我们现在不是有DMA技术了吗，找个外购的DMA控制器来承载，你怎么还自己做？”“DMA用于I/O外部设备和内存，我现在的任务是在内存之间拷贝拷贝，这个DMAC帮不上什么忙，只好自己拷贝了。”我抿了抿嘴，“是的，我希望我不要接受这种任务。”“我暂时不和你说话，我还有工作要做”，胡子起身工作又在他屁股热了之前，我也起身准备回去。“可恶！怎么又要复制这批数据！”，刚走了两步，就听到虎子抱怨道。我转身问：怎么了？“我只是将这些数据从内核地址空间复制到用户态地址空间。搬回内核地址空间对我来说太麻烦了！”我拍了拍他的肩膀说：“哎，没办法，我们只是打工，挑挑拣拣哪一轮吧，加油！”我一边说一边给他打气，心里暗暗祈祷不要给我安排这种工作，不管是累还是技术。事出有因，回到一号车间没多久，我也遇到了这种事。俗话说，真怕出事。刚开始还能忍，时间久了就抑制不住心中的不满，直到落到自己身上时，我才体会到痛苦。数据四份第二天和虎子约好了，把这件事汇报给操作系统的内存管理部门。内存管理部门居然踢球了，说这事他们管不了，让我们找I/O部门，可是没办法，我们就来I/O部门反映这事了。听了我们的抱怨，I/O部门的人很是无奈：“两个，我们真的不是故意逗你们的，之前真的没办法要求你们两次移动数据，这是什么上面的应用程序应该写。他们需要读取硬盘上的文件，然后通过网卡发送出去。读和写不需要移动两次吗？"File.read(file,buf,len);Socket.send(socket,buf,len);"硬盘？网卡？这，这，这，我们不是有DMA技术吗，只是解决了跟他们的数据传输，干嘛让我们在内存之间copy啊copy啊？”，我问道。对方看出了我们的疑惑，在旁边的白板上画了一张图：“你看，数据是从硬盘到网卡的。因为有应用程序的参与，需要读取用户空间的缓冲区，然后发送出去，这样一共有四次数据发送。其中，从硬盘到内核空间，从内核空间到网卡，DMAC都能帮你扛过去。但是，用户空间和内核空间之间剩下的两个往返副本必须由您处理。”涂郁闷的说道。但是我不想放弃，我想找出这张图可以优化和改进的地方。“能不能让数据不去应用程序，在内核空间拷贝一次，我们就可以少动一次？”，我提出了一个问题。“怎么可能？他不看，以后怎么发？”不不不不。”I/O部门的人连连摇头。“还是可以发送的，你看是这样的……反正数据最后是从内核空间发送到网卡的，只是数据到用户空间暂时还省了点。”废物”，我换了他画的图，不肯放弃解释。对方像是被我的话惊醒了，眼睛左右转动，思索了很久。过了一会，他回道：“还是不行，万一有人要修改或解密读取的文件数据，你还是得读取他的用户空间缓冲区。并说道：“那我们就认清这种情况吧，反正以我的经验来看，你说的这种情况并不多。大多数情况下，数据从内核到用户空间都是原封不动的，再从用户空间回到内核。”I/O部门的人也没有再多辩解，点头同意，说我们会把我们的意见汇报给Linux帝国高层讨论后再做决定，先回去等消息。零拷贝技术。然而工作太忙，操作系统一直没有消息。慢慢的，直到几天前，我们才忘记这件事……”阿Q，你听说过吗，最近Linux帝国成立了一家新公司，居然可以绕过我们的CPU，把网卡的数据写入硬盘”虎子急忙来找我。“不可能，按照我们之前的计划，至少要复制一次。”“完全没有必要，他们号称是零拷贝技术。”我们赶紧放下手中的活儿，去探个究竟。原来Linux帝国最近推出了一个新的API，叫做sendfilesize_tsendfile(intout_fd,intin_fd,off_t*offset,size_tcount);只需要指定打开文件的描述符和发送的网络接口描述符，就可以直接通过网络发送文件。发出。我们又来到了操作系统I/O部门，对方一看是我们，热情的接待了我们。“你们来得正是时候，我还没来得及告诉你们呢。你们上次提出的想法很好，帝国高层也很重视，我一反应过来，立即采纳你的意见，你可能已经知道了，新的API是应用程序使用的，白白节省了数据去用户空间的成本，刚上线的时候很火爆，不得不感谢大家”“所以这就是我最近说的如何移动数据的工作减少了很多。但是你是如何实现零拷贝的？”I/O部门的人看了我们一眼，得意地笑道：“帝国高层在讨论你们的方案的时候，觉得还可以进一步优化，直接给出数据缓冲区的地址和长度从硬盘读取到网络套接字描述符，不需要再移动数据，彻底解放你，所以叫零拷贝！”我们都点头称赞。“还没完呢！我们Linux帝国还把这项技术扩展到文件数据复制上，还增加了一个API：splice，以后文件复制也能减轻你的负担。”ssize_tsplice(intfd_in,loff_t*off_in,intfd_out,loff_t*off_out,size_tlen,unsignedintflags);回去后，我们把这个消息通知了全厂，大家都很高兴。原来各作坊苦了半天。
