mmap原理分析

假设我们要把一个磁盘文件映射到内存里来,然后把映射到内存中的数据通过socket发送出去。

零拷贝有两种实现方式，一种是mmap技术，另一种使用sendfile技术。

mmap技术，也就是内存映射，可以直接将磁盘文件映射到内核缓冲区。首先还是会发生一次内核态到用户态的切换，这个过程是基于DMA引擎拷贝的，磁盘文件拷贝到内核缓冲区。

接下来，从内核态切换回用户态，此时不会把内核缓冲区的数据拷贝到用户空间。用户缓冲区会跟内核缓冲区建立一个映射，共享一块内存数据，这就不需要从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区了。

然后，要把数据通过socket发送出去，需要从用户态切换到内核态，在内核态直接把内核缓冲区的数据拷贝到socket缓冲区里去，然后基于DMA技术把socket缓冲区的数据拷贝到网卡，发送出去。

完成以上步骤之后，就会从内核态切换回用户态。

总结来说，需要4次用户态和内核态之间的切换，3次数据的拷贝，比普通的io操纵少了一次数据拷贝，但切换次数并不减少。

大名鼎鼎的rocketmq就使用了mmap技术，有兴趣的伙伴，可以去看看它的源码实现。

为了方便理解，笔者画了一张图，如下：

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