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零拷贝
前文
本文内容主要是关于io处理的零拷贝技术的相关知识的总结。
什么是零拷贝
什么是零拷贝？零拷贝主要是针对计算机体系中，当进行数据的搬运时，不需要cpu参与数据的复制工作，而是仅仅适当的进行调度，主要是为了减少cpu在数据过程中的搬运耗时持久等待，优化系统的io处理速度，避免cpu资源的浪费。
零拷贝的内容
再来具体的看一下零拷贝是什么。首先考虑这样的一个问题，当我们需要进行数据的io处理时，倘若不进行过程的优化，那么需要经历如下几个步骤：
- 将磁盘中的数据写入到缓冲区中
- cpu进行磁盘缓冲区数据的拷贝
- cpu将拷贝的数据写入到内存中 在上述的整个过程中，cpu将全程参与数据的拷贝，且无法进行其他工作，几乎占用了全部的cpu资源。由此，也就产生了dma技术。
所谓的dma技术就是采用dma控制器来代替cpu完成这部分工作，避免cpu被长时间占用影响整个系统的执行效率。cpu向dma控制器发出指令，要进行数据读取。dma控制器会首先向磁盘发送信号，指令将数据写入到磁盘缓冲区。再将磁盘缓冲区中的数据，写入到内核缓冲区中。缓冲区处理完毕后再通知cpu，将数据写入到用户空间中。在整个过程中，cpu几乎不参与数据的复制，能极大的节省cpu的资源。
那么零拷贝是如何实现的呢，主要是当上述的文件io进行传递时，我们既需要读取到缓存区，又需要写入到socket缓存区，也就是进行两次dma数据的读写。那么这部分自然就是另外的优化空间，用户空间不会对文件进行操作，因此第二次的拷贝其实可以不必进行。这也就是零拷贝的处理，在内核空间不再进行数据的拷贝，而是直接传输文件的描述符等信息，以此减少了拷贝的过程。
零拷贝的应用
很常见的一个零拷贝的应用是kafka，通过零拷贝技术，极大的提高了数据的处理速度，实现了海量数据的吞吐。
总结
本文主要是关于dma以及零拷贝的技术，对其中的数据传输优化方式进行了一定程度的分析。
