Nginx sendfile原理详解[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

语法： sendfile on | off;
默认值： sendfile off;
上下文： http，server，location，if in location

sendfile值为on，指定使用sendfile系统调用来传输文件。

sendfile系统调用在两个文件描述符之间直接传递数据(完全在内核中操作)，从而避免了数据在内核缓冲区和用户缓冲区之间的拷贝，操作效率很高，被称之为零拷贝。

http ｛
    # ...
    sendfile    on;
    # ...
｝

read/write

在传统的文件传输方式（read、write/send方式），具体流程细节如下：

在这个过程当中，文件数据实际上是经过了四次拷贝操作：
硬盘—>内核缓冲区—>用户缓冲区—>内核socket缓冲区—>协议引擎
在这里插入图片描述

sendfile

sendfile系统调用则提供了一种减少拷贝次数，提升文件传输性能的方法。

sendfile系统调用利用DMA（直接存储器访问：外部设备不通过CPU而直接与系统内存交换数据的接口技术）将数据拷贝到内核缓冲区，之后数据被拷贝到与socket相关的内核缓冲区。这里没有用户态和核心态之间的切换，在内核中直接完成了从一个 buffer 到另一个 buffer 的拷贝
DMA擎将数据从内核socket缓冲区拷贝到协议引擎中

这里没有用户态和内核态之间的切换，也没有内核缓冲区和用户缓冲区之间的拷贝，大大提升了传输性能。
这个过程数据经历的拷贝操作如下：
硬盘—>内核缓冲区—>内核socket缓冲区—>协议引擎

带有DMA收集拷贝功能的sendfile

对于带有DMA收集拷贝功能的sendfile系统调用，还可以再减少一次内核缓冲区之间的拷贝。具体流程如下：

这个过程数据经历的拷贝操作如下：
硬盘—>内核缓冲区—>协议引擎

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