使用splice实现零拷贝复制文件

Myth丶恋晨 2022-02-27 15:12 456阅读 0赞

splice是linux2.6内核中新增的零拷贝数据发送函数，主要用于将数据发送到管道 或 从管道中接收数据。于splice类似的零拷贝发送函数还有sendfile，不同的是sendfile是将数据通过socket发到对端。所谓零拷贝是指（与传统的read/write模式相比），在数据发送的过程中，不需要在用户态为数据申请buffer，也就是不会产生用户态、内核态之间的数据拷贝（moves  data  between  two  file descriptors without copying between kernel address space and user addressspace）。比如，使用经典的read/write方式复制文件的流程为：

1.    buf = malloc(len)  \\\\首先申请一块长度为len的内存

2.    read(fd1, buf, len)  \\\\将第一个文件fd1中len长度的数据读入buf

3.    write(fd2, buf, len) \\\\将buf中的数据写入文件fd2中

在非direct io的场景下，会导致文件的数据会在内核态的page cache与用户态的buf之间发生两次拷贝（读过程中一次，写过程中一次）

splice系统调用的参数为：

ssize\_t splice(int fd\_in, loff\_t \*off\_in, int fd\_out,  
                      loff\_t \*off\_out, size\_t len, unsigned int flags);

int fd\_in：要读入数据的文件描述符

loff\_t \*off\_in：要读入数据的起始偏移

int fd\_out：要写入数据的文件描述符

loff\_t \*off\_out：要写入数据的起始偏移

size\_t len：要写入数据的长度

unsigned int flags：标志位

要特别强调的一点算，在splice系统调用的应用中，fd\_in和fd\_out中必须有一个是管道的描述符

使用splice拷贝文件的流程为：

1. 调用mkfifo或者pipe创建一个管道

2. splice(file\_fd1, &off\_in\_1, pipe\_fd\_w, &off\_out\_w, len, 0)  \\\\将文件fd1中的数据移动到管道的写端

3. splice(pipe\_fd\_r, &off\_in\_r, file\_fd2, &off\_out\_2, len, 0)  \\\\通过管道的读端，将数据移动到文件2

但在2.6.32内核实测发现，使用splice方式拷贝文件的性能并没有比read/write方式高，说明在这个方面还有改进的余地

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