sendfile

在apache，nginx，lighttpd等web服務器當中，都有一項sendfile相關的配置，在一些網上的資料都有談到sendfile會提高文件傳輸性能，那sendfile究竟是什麼呢？它的原理又是如何呢？ 

在傳統的文件傳輸裏面（read/write方式），在實現上實際上是比較複雜的，須要通過屢次上下文的切換，咱們看一下以下兩行代碼：

read(file, tmp_buf, len);       
write(socket, tmp_buf, len);

以上兩行代碼是傳統的read/write方式進行文件到socket的傳輸。

 

當須要對一個文件進行傳輸的時候，其具體流程細節以下：

 

一、調用read函數，文件數據被copy到內核緩衝區

 

二、read函數返回，文件數據從內核緩衝區copy到用戶緩衝區

 

三、write函數調用，將文件數據從用戶緩衝區copy到內核與socket相關的緩衝區。

 

四、數據從socket緩衝區copy到相關協議引擎。

 

以上細節是傳統read/write方式進行網絡文件傳輸的方式，咱們能夠看到，在這個過程中，文件數據其實是通過了四次copy操做：

 

硬盤—>內核buf—>用戶buf—>socket相關緩衝區—>協議引擎

 

而sendfile系統調用則提供了一種減小以上屢次copy，提高文件傳輸性能的方法。Sendfile系統調用是在2.1版本內核時引進的：

 

sendfile(socket, file, len);

運行流程以下：

 

一、sendfile系統調用，文件數據被copy至內核緩衝區

 

二、再從內核緩衝區copy至內核中socket相關的緩衝區

 

三、最後再socket相關的緩衝區copy到協議引擎

 

相較傳統read/write方式，2.1版本內核引進的sendfile已經減小了內核緩衝區到user緩衝區，再由user緩衝區到socket相關 緩衝區的文件copy，而在內核版本2.4以後，文件描述符結果被改變，sendfile實現了更簡單的方式，系統調用方式仍然同樣，細節與2.1版本的 不一樣之處在於，當文件數據被複制到內核緩衝區時，再也不將全部數據copy到socket相關的緩衝區，而是僅僅將記錄數據位置和長度相關的數據保存到 socket相關的緩存，而實際數據將由DMA模塊直接發送到協議引擎，再次減小了一次copy操做。