Linux Nginx sendfile 机制底层是如何减少内核态内存复制的

梦明酱_6260

梦明酱_6260

2026-10-27

525人浏览

原创

Linux Nginx 的 sendfile 机制本质是跳过用户态,让数据在内核页缓存与 socket 发送队列间直接映射转发,避免两次 CPU 内存拷贝;仅需两次 DMA 传输,实现零次 CPU 拷贝、一次系统调用和上下文切换。

linux nginx sendfile 机制底层是如何减少内核态内存复制的

Linux Nginx 的 sendfile 机制并不减少“内核态内存复制”的次数,而是**彻底绕过用户态,让数据在内核内部直接流转,从而避免了原本必须发生的两次 CPU 参与的内存拷贝**。

它不复制,而是映射和转发

传统 read/write 流程中,CPU 要执行两次显式拷贝:

  • read():把页缓存里的数据,由 CPU 拷贝进用户态缓冲区
  • write():再把用户态缓冲区数据,由 CPU 拷贝进 socket 缓冲区

而 sendfile() 系统调用告诉内核:“把文件 fd 对应的页缓存数据,直接送到 socket fd 的发送队列里”。内核不做数据搬运,只做两件事:

  • 检查文件页是否已在 page cache;若未加载,触发异步预读(仍由 DMA 完成)
  • 将对应物理页帧地址、偏移、长度等信息,填入 socket 的 sk_write_queue 中的 skb(socket buffer)结构

真正发出去靠的是 SG-DMA

网卡驱动在发送时,并不从某个连续缓冲区取数据,而是通过 Scatter-Gather DMA(分散-聚集 DMA)直接读取多个离散的物理页帧。这意味着:

Obsidian (Linux)
Obsidian (Linux)

操作 Obsidian 库(纯 Markdown 笔记),并通过 notesmd-cli 实现自动化。

下载
  • 数据始终留在内核页缓存中,没有被“复制”到别处
  • CPU 不参与任何字节级搬运,只负责设置描述符链
  • 整个路径只有两次 DMA:磁盘 → 页缓存、页缓存 → 网卡

所以“减少复制”其实是误读,本质是“跳过用户空间”

所谓“零拷贝”,指的不是内存里完全没发生数据移动(DMA 移动不算 CPU 拷贝),而是:

  • 0 次 CPU 发起的内存拷贝(memcpy 类操作)
  • 0 次用户态内存分配与访问
  • 1 次系统调用(而非 read+write 的 2 次)
  • 1 次上下文切换(而非 2 次)

真正的节省,来自 CPU 解放和调度开销下降,不是因为“少搬了一次内存”。

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

linux nginx nginx sendfile

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
服务器是什么
服务器是什么

服务器是一种计算机硬件设备或软件程序,它具有强大的计算和存储能力,用请求、存储数据和提供服务。它在互联网中着关重要的作用,为用户提供各种服务和资源。本专题为大家提供服务器相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.15

457

5

连接apple id服务器时出错
连接apple id服务器时出错

连接apple id服务器时出错的原因包括网络连接问题、服务器问题、Apple ID账户问题、设备问题、防火墙或安全软件问题、时间和日期设置问题、Apple服务器维护等。本专题为大家提供apple id相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.09.08

960

5

搭建互联网服务器
搭建互联网服务器

搭建互联网服务器需要:1、选择合适的硬件和操作系统,第一步是选择合适的硬件和操作系统;2、安装和配置操作系统,是搭建互联网服务器的关键步骤;3、安装和配置服务器软件,是搭建互联网服务器的下一步,常见的服务器软件包括Apache、Nginx、Tomcat等;4、配置防火墙和安全性,是搭建互联网服务器的重要步骤;5、域名解析和配置,是搭建互联网服务器的最后一步。

2023.09.19

3192

5

如何查看服务器状态
如何查看服务器状态

查看服务器状态的方法有使用命令行工具、图形界面工具、监控工具、日志文件和远程管理工具等。本专题为大家提供服务器状态相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.10.09

1056

5

服务器域名转接慢怎么解决
服务器域名转接慢怎么解决

服务器域名转接慢的解决办法有DNS优化、服务器优化、CDN加速、前端优化和网络优化等。本专题为大家提供服务器相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.10.17

949

5

服务器评测软件
服务器评测软件

服务器评测软件有PassMark Software、CPU-Z、GPU-Z、CrystalDiskMark、IOmeter、JMeter、LoadRunner、Apache Bench等等。详细介绍:1、PassMark Software是一款综合性的服务器性能测试软件,可以评估服务器在各种负载条件下的性能;2、CPU-Z是一款可以提供服务器CPU详细信息的软件等等。

2023.10.17

494

3

如何开启TFTP服务器
如何开启TFTP服务器

开启TFTP服务器的步骤包括选择TFTP服务器软件、下载和安装软件、配置TFTP服务器以及启动和测试服务器等。本专题为大家提供服务器相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.10.18

2916

4

服务器负载不兼容怎么解决
服务器负载不兼容怎么解决

解决方法:1、增加服务器资源;2、负载均衡;3、优化应用程序;4、增加缓存机制;5、分布式架构;6、限流和熔断;7、自动化扩容。想知道更详细服务器负载不兼容的解决方法,可以访问本专题下面的文章。

2023.10.20

5472

4

宽带如何接入服务器
宽带如何接入服务器

宽带接入服务器的方法有ADSL宽带接入服务器、光纤接入服务器、无线接入服务器和以太网接入服务器等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.10.20

847

5

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Python uv官方安装与入门文档
Python uv官方安装与入门文档

共0课时 | 0人学习

Buffalo框架快速入门指南
Buffalo框架快速入门指南

共0课时 | 0人学习

Valgrind支持平台说明
Valgrind支持平台说明

共0课时 | 0人学习