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文件 I/O 简明概述 —— DMA与零拷贝技术
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注意:下列描述是在PIC单片机上启用Bootloader的一个相关知识的近似完备集。所有需要了解的,与bootloader与用户态程序交互的理论知识都已给出。包含内存组织,跳转,中断等必备功能的描述。
零拷贝(Zero Copy)
零拷贝技术指的是在计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从一个内存区域复制到另一个内存区域,从而可以减少上下文以及CPU的拷贝时间。他的作用是在数据报从网络设备到用户程序空间传递的过程,减少数据拷贝的次数,减少系统调用,实现CPU的零参与,彻底消除CPU在这方面的负载,实现零拷贝的最主要的技术就是DMA数据传输技术和内存区域映射技术。零拷贝就是可以减少数据在用户缓冲区和内核缓冲区之间的反复的I/O拷贝操作。零拷贝机制可以减少用户进程地址空间和内核地址空间之间因为上下文切换带来的CPU开销。
基于Qt实现的轻量级CAD画图软件
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零拷贝技术
传统文件传输过程: 第一步拷贝:把磁盘上的数据拷贝到操作系统的内核缓冲区上来,通过DMA实现 第二步拷贝:把内核缓冲区的数据拷贝到用户的缓冲区里,此时我们的应用程序就可以使用这部分数据了,这个拷贝过程由CPU完成 第三次拷贝:把刚才拷贝到用户缓冲区里的数据再拷贝到内核的socket缓冲区里,这个过程依然由CPU完成 第四次拷贝:把内核的socket缓冲区里的数据拷贝到网卡的缓冲区里,这个过程由DMA实现 零拷贝技术 是指计算机执行操作时,CPU不需要先将数据从某处内存复制到另一个特定区域,这种技术通常
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零拷贝原理详解
引言 传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。这样做最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,因为如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作。但是数据传输过程中的数据拷贝操作却导致了极大的 CPU 开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。 零拷贝( zero-copy )技术可以有效地改善数据传输的性能,在内核
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无论是传统的 I/O 方式,还是引入了零拷贝之后,2 次DMA copy是都少不了的。因为两次 DMA 都是依赖硬件完成的。所以,所谓的零拷贝,都是为了减少 CPU copy 及减少了上下文的切换。CPU拷贝DMA拷贝系统调用上下文切换传统方法22read/write4内存映射12mmap/write4sendfile12sendfile202sendfile2splice02splice0。
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