传统文件的传输过程

一共是四次上下文切换和四次拷贝，极大的占用了CPU的运行时间。

什么是零拷贝

零拷贝不是0次拷贝，而是为了减少上下文切换和CPU的拷贝次数。最原始的就是read()和write()，会占用CPU大量的时间在拷贝文件上，也会造成大量的上下文切换。原来 8 张图，就可以搞懂「零拷贝」了随着Linux系统的发展，系统调用的不断更新，使得零拷贝技术成为可能。

上面是一张总结表，可见splice和sendfile+gather DMA（硬件支持）系统调用可以达成最好的零拷贝，但是用户进程是不可以修改数据的。

DMA

通过DMA实现了数据的批量拷贝，在DMA之前通过轮询和中断的方式会产生大量的系统调用。不过DMA需要硬件的支持。

mmap+write

通过开辟一块用户空间和内核空间的一块共享内存，减少一次CPU拷贝。

sendfile

sendfile表示在两个文件描述符之间传输数据，它是在操作系统内核中操作的，避免了数据从内核缓冲区和用户缓冲区之间的拷贝操作，也减少了上下文切换。通过 gatter DMA，通过对于内存缓存区取描述符+偏移长度传到 socket 缓冲区，这样网卡的 SG-DMA 控制器就可以直接将内核缓存中的数据拷贝到网卡的缓冲区里了，实现了CPU的零次拷贝。