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数据搬运工
你好，我是CPU一车间的Q，有段时间没见了。
还记得上次我说我们厂用了DMA技术后，我们终于解放了，再也不用奔波于网卡、硬盘、内存之间传输数据了。
前段时间去二车间看望老虎，发现他满头大汗。
“兄弟，你接到什么任务了？看你给你忙”
老虎见我来了，擦了擦头上的汗，说:“我带着数据呢。我刚搬完一批，累死了。”
我有点疑惑:“我们现在不是有DMA技术吗？为什么找个外包的DMA控制器来扛，自己亲自上阵？”
DMA用来在I/O外部设备和内存之间传输数据。我现在的任务就是复制复制记忆。这个DMAC帮不上忙，我还得自己抄。”
我干脆，干脆，“太忠，我希望我不要接到这种任务”
“我先不跟你说，但是有工作要做。”还没热起来，你又起来上班了，我就起来准备回去了。
“我靠！怎么又复制了这批数据！”刚走了两步就听到没什么吐槽的声音。
我转身问:“怎么了？”
“我只是将这些数据从内核地址空间复制到用户地址空间一次。还没喘过气来，又让我从用户态转移到内核地址空间。我受不了了！”
我拍拍他的肩膀说:“哎，我们也没办法。我们只是在工作。让我们挑选哪一轮。加油！”
我一边给他打气，一边暗暗祈祷不要给我这种活，又累又没技术含量。
天气变幻莫测，我回到一号车间没多久，就发生了这种事。老话说，真的是怕什么来什么。
一开始，我还能忍受。时间久了，我抑制不住自己的不满。直到摔在自己身上才知道痛。
四份数据副本
第二天和你约好去操作系统内存管理部汇报这件事。
内存管理部门居然踢皮球，说不归他们管。让我们去I/O部门，但是没有办法。我们来到I/O部门对此做出反应。
听了我们的抱怨，I/O部门的人也很无奈:“伙计们，真的不是我们故意耍你们。之前真的没有办法让你移动两次数据。这是上面的应用程序应该写的。他们必须读出硬盘上的文件，然后通过网卡发送出去。读完写完不用搬两次吗？”
File.readSocket.send(socket，buf，len)；
“硬盘？网卡？这，这，这，我们不是有DMA技术吗，只是解决了和他们的数据传输？为什么我们要从一个内存复制到另一个内存？”我问。
对方看出了我们的疑惑，在旁边的白板上画了一张图:
“你看，数据最终从硬盘到网卡。因为有应用的参与，它们需要先读取自己在用户空间的缓存区，然后再发送出去，这样总共有四次数据传输。其中，DMAC可以帮助你从硬盘到内核空间，从内核空间到网卡的承载。但是，剩下的用户空间和内核空间两个副本是来回的，由你来扛。”
“我明白了，唉，看来是没有办法避免了。我们先回去吧”你看完图难过的说。
但是我不想放弃。我想找出这张图有哪些可以优化和改进的地方。
“能不能要求数据不要去应用，直接在内核空间复制一次就好，这样我们就可以少带了。”，我抛出一个问题。
“这怎么可能呢？如果他不看，以后怎么发出去？不，”I/O部门连连摇头。
“你还是可以寄的。你看，像这样，到最后，数据无论如何都会从内核空间发送到网卡，只是白白省去了数据去用户空间的浪费。”我改了他的画，不肯放弃解释。
对方被我的话惊醒，眼珠左右转动，想了又想。
过了一会儿，我回:“还是不行。万一有人想修改或解密读取的文件数据，还是要读取他的用户空间缓存。”
我想了一下，似乎不可避免，说:“那我们就承认这种情况吧。反正以我的经验，你说的这种情况不多。在大多数情况下，数据从内核到用户空间是完整的，从用户空间回到内核也是完整的。”
I/O部门也没再有什么说辞，就点头同意了，说等我们把意见上报Linux帝国高层讨论后再做决定。我们先回去等消息吧。
零拷贝技术
但是后来工作太忙，操作系统也没有消息。慢慢的，我们就把这事忘了，直到前几天。
“阿q，你听说了吗？最近在Linux帝国里新成立了一家公司，居然可以绕过我们的CPU，把网卡的数据写到硬盘”，你急着来找我。
“不可能，按照我们之前的计划，至少要复制一次。”
“一点也不，他们自称是零拷贝技术”
让我们放下手中的工作，了解一下情况。
原来Linux帝国最近推出了一个叫做sendfile的新API。
ssize _ tsendfile
只有指定打开文件的描述符和要发送的网络接口的描述符，才能直接通过网络发送文件。
我们又一次来到了操作系统I/O部门。对方一见是我们，就热情接待了我们。
“你来的正好，我还没来得及告诉你。你上次提到的想法很好，帝国高层非常重视。我一反应过来，马上采纳了你们的意见。不，你可能知道，已经引入了一个新的API供应用程序使用，它可以免费节省数据进入用户空间的成本。一推出就大受欢迎，我得为此感谢你。”
“原来是这样，我说最近怎么处理数据的工作少了。但是你是怎么做到零拷贝的？”
I/O部门的人看了我们几眼，得意地笑了。“在讨论你的方案时，帝国高层觉得还可以进一步优化。只需把从硬盘读取的数据缓冲区的地址和长度给网络套接字描述符，就不用再携带数据了，彻底解放你。所以叫零抄！”
我们互相点头称赞。
“这还没完呢！我们的Linux帝国也把这种技术延伸到了文件数据复制上，增加了另一个API:splice，这样文件复制也可以减轻你以后的负担。”
ssize _ tsplice
我们回去后，把这个消息告诉了全厂，大家都喜出望外。原来所有的作坊都苦了很久。
1个鸡蛋
在遥远的Windows帝国。
“部长，我听说Linux帝国推出了一个sendfile，叫做零拷贝”
“有这种事吗？我们不要落后，去研究一下。”
两个鸡蛋
Linux帝国有一家新公司，专注于网络包分析。
“老板，数据包每次都要经过Linux帝国的协议栈部门处理才能拿到，太慢了”
“能不能绕过协议栈直接抓取数据包？”
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