【正文】 碼 。 內核 sendfile實現 ? 調用 sendfile()時： ? 文件數據 先 被 拷貝到內核中的文件 緩沖區(qū) ? 然后 從 文件 緩沖區(qū) 拷貝到 內核中 的 socket緩沖區(qū) ? 最 后 從 socket緩 沖區(qū) 拷貝 到適配器 ? 與 read/write方式相比，減少了一次拷貝 內核版本 sendfile實現 ? 調用 sendfile()時： ? 文件數據 先 被 拷貝到內核中的文件 緩沖區(qū) ? 將記錄數據位置和長度的信息保存到 socket緩沖區(qū) ? 數據通過 DMA通道直接發(fā)送到適配器 ? 消除了 copy 2 和 copy 3 ? 基于 sendfile的機制不能推廣到與 CGI程序通信 ? Sendfile() 已用于 apache、 nginx、 ligd等web服務器中 擴展到拷貝乊外 ? 利用 load和 store之間的 空周期做 累加 計算，不需額外開銷，拷貝循環(huán)可以擴展到 包括 檢查和計算。 ? IOLite給每個緩沖區(qū)分配一個編號， TCP模塊維護一個以緩沖區(qū)編號為索引的檢查和 高速緩存 。 ? 在 fbufs中， 內核 選擇緩沖區(qū)的地址和格式。 ? 如果 Web程序 將文件映射到自己的地址空間，則它和文件 cache訪問的是同一組物理頁（免除了拷貝） 。 ? 發(fā)送 端 應用 將緩沖區(qū)名字及包存放的偏移量 隨 同數據包一起發(fā)送 。 ? 接收端 ： CPU處理每一個 到來的 幀，進行 協議 處理，將數據拷貝（可能通過像 fbufs的零拷貝接口）到應用緩沖區(qū)。 ? 然而， 為了實現保護，每條路徑只允許一個 writer，其余為 reader。 ? 為隔離不同的應用，將一個 有序的安全域序列 定義為一條路徑，為每一條路徑預留不同的一組物理頁。 ? 要求鎖操作： ? 修改頁表前后要有請求鎖和釋放鎖的開銷。 ? 這個拷貝似乎是必要的， 有什么辦法能夠減小拷貝的開銷呢？ 寫時拷貝的原理 ? 寫時拷貝（ copyonwrite）： ? 當應用程序對內核執(zhí)行一個寫時拷貝時，通過修改一些描述符，將內核緩沖區(qū)映射到應用緩沖區(qū)的物理內存頁上。 ? 理論上， 在一個內存映射的體系結構中，內存可以位于總線上的任何地方 ，包括在適配器中。第二部分 端節(jié)點算法學 端節(jié)點算法學 ? 端節(jié)點算法學： ? 網絡算法學在端節(jié)點（尤其是服務器）上的運用，是建立高速服務器的一組系統性技術。 請求勱態(tài)內容 消除 Copy 4 ? 為什么需要 copy 4？ ? 適配器內存位于適配器上， 而 內核 存儲 空間位于存儲子系統 中。 ? 應用程序和內核程序使用不同的虛擬地址空間，需要通過拷貝來傳遞數據。 （ X） 頁面重映射的開銷 ? 修改多級頁表： ? 實際映射可能要求修改多級頁表，涉及多次寫。 ? 基本思想：一次映射，重復使用 實現原理 ? 為避免內核空間和用戶空間之間的拷貝，將一組物理頁 PP …… 、 Pk 同時映射給內核和應用。 如何添加包頭？ ? 在發(fā)送路徑上，每一個安全域都要給數據包加上一個包頭。 使用 RDMA避免拷貝 ? 通過以太網在兩個工作站之間傳輸 1MB的文件 ： ? 發(fā)送端： CPU將文件劃分 成一系列數據塊， 逐層 封裝 后交給網絡適配器發(fā)送 。 VAX 的 RDMA 解決方案 ? 接收端 應用 鎖住一些物理頁 ， 用作文件傳輸的目的存儲區(qū)域 （但 呈現出來的邏輯視圖是由一些地址連續(xù)的虛擬頁組成的一個緩沖區(qū) ），然后 將 緩沖區(qū)名字傳送到發(fā)送 端 應用 。 當然，這個緩存的文件只是一組映射。 可以結合 fbufs 和 mmap 吒？ ? 在 mmap中， 應用 選擇緩沖區(qū)的地址和格式 。 ? 應用將常用文件的 HTTP響應 頭 維護在一個高速緩存中 。 ? 使用 sendfile()傳輸文件到 socket： sendfile (socket, file, len)。 ? 還有哪些因素會影響內存總線的使用呢？ ? Cache的使用效率 ? DMA或 PIO的選擇 有效使用 Icache ? 處理器包含一個或多個數據 cache，以及一個或多個指令 cache： ? 一般而言， 包數據幾乎不能從 dcache 獲得好處 ? 處理數據包需要的狀態(tài)可以從 dcache 獲益 ? 處理數據包的程序代碼可以從 Icache 獲益 ? 代碼和狀態(tài)都 可能競爭內存帶寬， 相比而言， 代碼對內存帶寬的競爭更嚴重 ： ? 處理一個包需要的狀態(tài)一般較小，比如一個連接表項 ? 協議棧處理的代碼大得多，而 Icache的容量一般很小 ICache的實現特點（ 1） ? 大多數處理器使用直接映射的 Icache： ? 內存地址的低位比特用來檢索 Icache條目； ? 如果高位比特匹配，直接從 Icache返回內容； ? 若不匹配， 進行一個主存訪問， 用新的內容 替換原來的條目。 ? 局部性驅動的協議 層 處理 需修改 層間通信方法 ： ? 如果 協議 代碼使用一個過程調用將數據包傳遞給上（下） 一層， 則 代碼修改為將數據包加入上 （下）一層的一個