【正文】 p 吒？ ? 在 mmap中， 應(yīng)用 選擇緩沖區(qū)的地址和格式 。 Integrated Layer Processing（ ILP） ? 整合層次處理 （ ILP）的 主要 思想： ? 對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行 多 種數(shù)據(jù)操作時(shí)， 將這些操作整合在一個(gè)循環(huán)中， 避免對(duì)包中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次的讀和寫（ P1）。 DMA還是 PIO ? PIO需要 CPU參與，完成內(nèi)存 外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸需要使用內(nèi)存總線兩次 ? DMA不需要 CPU參與，且內(nèi)存 外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸只需要使用內(nèi)存總線一次 ? DMA一定好于 PIO ？？ DMA還是 PIO ? PIO需要 CPU參與，內(nèi)存 外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸需要使用兩次內(nèi)存總線，但 易于整合其它功能 ? DMA不需要 CPU參與 ，內(nèi)存 外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸僅使用內(nèi)存總線一次，但不易于 整合其它功能 ? 如果將數(shù)據(jù)傳輸和檢查和計(jì)算結(jié)合起來看， DMA的優(yōu)勢并不是那么明顯！ DMA還是 PIO ? PIO需要 CPU參與，內(nèi)存 外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸需要使用兩次內(nèi)存總線，但 易于整合其它功能 ? DMA不需要 CPU參與 ，內(nèi)存 外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸僅使用內(nèi)存總線一次，但不易于 整合其它功能 ? PIO 和 DMA 都存在 dCache 失效的問題： ? 當(dāng)使用 PIO 或 DMA 時(shí)，數(shù)據(jù)都會(huì)進(jìn)入 dcache ? 如果數(shù)據(jù)馬上被處理， cache的使用很高效 ? 如果數(shù)據(jù)到來很久后 才 被使用， 則是 對(duì) dcache的一種浪費(fèi)，并且會(huì)降低 cache命中率 ? 使用 DMA還是 PIO沒有定論，最好視具體情況而定 。 問題 ? 指令 cache沒有很好地反映時(shí)間局部性： ? 經(jīng)常使用的代碼不一定在 cache中 ： 由一個(gè)不完美的映射函數(shù)引起 ? 不常使用的代碼可能被經(jīng)常調(diào)入 cache：由cache對(duì)空間局部性的優(yōu)化引起 ? 怎么解決這個(gè)問題呢？ 問題與解決方案 ? 指令 cache沒有很好地反映時(shí)間局部性： ? 經(jīng)常使用的代碼不一定在 cache中 ： 由一個(gè)不完美的映射函數(shù)引起 ? 不常使用的代碼可能被經(jīng)常調(diào)入 cache：由cache對(duì)空間局部性的優(yōu)化引起 ? 解決辦法： ? 重新組織代碼， 將經(jīng)常使用的代碼連續(xù)放置 運(yùn)用原則 ? 代碼在內(nèi)存中的布局是一個(gè)可以利用的自由度（ P13）。 ? 找到一種干凈的方法將 IOLite集成到 OS中 ? IOLite已經(jīng)在 UNIX中實(shí)現(xiàn)了 使用 I/O拼接避免文件系統(tǒng)拷貝 ? I/O拼接 的 基本思想 ： ? 引入一個(gè)新的系統(tǒng)調(diào)用 sendfile()， 允許內(nèi)核將讀文件的調(diào)用和向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息的調(diào)用合并 ? 文件到 socket傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)方法 （ 4次拷貝）： read (file, tem_buf, len)。 ? 一個(gè)被訪問多次的文件，不能緩存 檢查和 ： ? 傳統(tǒng) 的 緩存方案 需要從 數(shù)據(jù)包內(nèi)容 （ a） 映射到檢查和 （ f(a)），這很低效！ 問題 ? fbufs可以消除 copy 3， mmap()可以 消除copy 2， 把 fbufs 和 mmap() 起來 能不能消除 copy2 和 copy3 呢？ 可以結(jié)合 fbufs 和 mmap 吒？ ? 在 mmap中， 應(yīng)用 選擇緩沖區(qū)的地址和格式 。 ? 假設(shè) 數(shù)據(jù)包的到達(dá)順序?yàn)榘?包 包 2，則這些包被依次放入頁 3。 避免不必要的一般性（ P7） ? 在將物理頁映射給路徑上的進(jìn)程時(shí)，同一個(gè)物理頁映射到同一個(gè)虛擬頁上。 ? 操作系統(tǒng)將物理頁 P 拷貝到物理頁 P’，清除 X 的 COW位，令 X 指向 P’， Y 繼續(xù)指向 P。 ? 多余的拷貝在兩個(gè)方面損害了服務(wù)器的性能： ? 由于使用了過多的總線和內(nèi)存帶寬，服務(wù)器的運(yùn)行速度低于總線速度。 如何計(jì)算檢查和？ ? Witless方法（ P2c，共享開銷 ） ： ? CPU讀 入每個(gè)字時(shí)，捎帶計(jì)算檢查和。 ? 在目標(biāo)域中分配虛擬內(nèi)存： ? 系統(tǒng)要在目標(biāo)進(jìn)程中找到一個(gè)空閑的頁表表項(xiàng)。 ? 給數(shù)據(jù)包添加包頭，就是將一個(gè) fbuf添加到聚合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。 ? 為實(shí)現(xiàn) RDMA，網(wǎng)絡(luò) 適配器必須實(shí)現(xiàn)傳輸層協(xié)議 。 ? 在 fbufs中， 內(nèi)核 選擇緩沖區(qū)的地址和格式。 ? 整合層次處理會(huì)有什么問題？ ILP面臨的問題 ? 問題一： ? 不同操作需要的信息一般來自不同的層次 ， 將不同層次的代碼整合在一起而不犧牲模塊化 特性 極其困難 ? 問題二： ? 不同操作可能需要在不同長度的數(shù)據(jù)塊上 以及 數(shù)據(jù)包的不同部位進(jìn)行 。 小結(jié) ? 本章以 web應(yīng)用為例介紹了優(yōu)化內(nèi)存和總線帶寬使用的技術(shù) ，主要包括： ? 使用適配器內(nèi)存消除 copy 4 ? 使用 fbufs消除 copy 3 ? 使用 mmap消除 copy 2 ? 使用 IOLite、 sendfile消除 copy2 和 copy 3 ? 整合拷貝和檢查和計(jì)算到 一個(gè)循環(huán)中 ? 通過代碼重新布局、局部性驅(qū)動(dòng)的協(xié)議層處理優(yōu)化 Icache的使用 本章使用