mmap
mmap主要实现方式是将读缓冲区的地址和用户缓冲区的地址进行映射,内核缓冲区和应用缓冲区共享,从而减少了从读缓冲区到用户缓冲区的一次CPU拷贝。
sendfile
相比mmap来说,sendfile同样减少了一次CPU拷贝,而且还减少了2次上下文切换。
sendfile是Linux2.1内核版本后引入的一个系统调用函数,通过使用sendfile数据可以直接在内核空间进行传输,因此避免了用户空间和内核空间的拷贝,同时由于使用sendfile替代了read+write从而节省了一次系统调用,也就是2次上下文切换。
整个过程发生了2次用户态和内核态的上下文切换和3次拷贝,具体流程如下:
- 用户进程通过sendfile()方法向操作系统发起调用,上下文从用户态转向内核态
- DMA控制器把数据从硬盘中拷贝到读缓冲区
- CPU将读缓冲区中数据拷贝到socket缓冲区
- DMA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,sendfile调用返回
sendfile方法IO数据对用户空间完全不可见,所以只能适用于完全不需要用户空间处理的情况,比如静态文件服务器。
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