「软件架构设计：大型网站技术架构与业务架构融合之道」学习笔记[DOING]

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第4章操作系统

零拷贝

上下文切换是CPU密集型的工作，数据拷贝是I/O密集型的工作。如果一次简单的传输就要像上面这样复杂的话，效率是相当低下的。零拷贝机制的终极目标，就是消除冗余的上下文切换和数据拷贝，提高效率

可见，不仅拷贝的次数变成了3次，上下文切换的次数也减少到了2次，效率比传统方式高了很多。但是它还并非完美状态，下面看一看让它变得更优化的方法

在“基础”零拷贝方式的时序图中，有一个“write data to target socket buffer”的回环，在框图中也有一个从“Read buffer”到“Socket buffer”的大箭头。这是因为在一般的Block DMA方式中，源物理地址和目标物理地址都得是连续的，所以一次只能传输物理上连续的一块数据，每传输一个块发起一次中断，直到传输完成，所以必须要在两个缓冲区之间拷贝数据。

而Scatter/Gather DMA方式则不同，会预先维护一个物理上不连续的块描述符的链表，描述符中包含有数据的起始地址和长度。传输时只需要遍历链表，按序传输数据，全部完成后发起一次中断即可，效率比Block DMA要高。也就是说，硬件可以通过Scatter/Gather DMA直接从内核缓冲区中取得全部数据，不需要再从内核缓冲区向Socket缓冲区拷贝数据。