配置示例

http ｛
    # other directives
    sendfile    on;
    # other directives
｝

指令說明

語法： sendfile on | off;
默認(rèn)值： sendfile off;
上下文： http，server，location，if in location

指定是否使用sendfile系統(tǒng)調(diào)用來傳輸文件。
sendfile系統(tǒng)調(diào)用在兩個文件描述符之間直接傳遞數(shù)據(jù)(完全在內(nèi)核中操作)，從而避免了數(shù)據(jù)在內(nèi)核緩沖區(qū)和用戶緩沖區(qū)之間的拷貝，操作效率很高，被稱之為零拷貝。

原理解釋

read/write

在傳統(tǒng)的文件傳輸方式（read、write/send方式），具體流程細(xì)節(jié)如下：

1. 調(diào)用read函數(shù)，文件數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)核緩沖區(qū)
2. read函數(shù)返回，數(shù)據(jù)從內(nèi)核緩沖區(qū)拷貝到用戶緩沖區(qū)
3. 調(diào)用write/send函數(shù)，將數(shù)據(jù)從用戶緩沖區(qū)拷貝到內(nèi)核socket緩沖區(qū)
4. 數(shù)據(jù)從內(nèi)核socket緩沖區(qū)拷貝到協(xié)議引擎中

在這個過程當(dāng)中，文件數(shù)據(jù)實(shí)際上是經(jīng)過了四次拷貝操作：
硬盤—>內(nèi)核緩沖區(qū)—>用戶緩沖區(qū)—>內(nèi)核socket緩沖區(qū)—>協(xié)議引擎

sendfile

sendfile系統(tǒng)調(diào)用則提供了一種減少拷貝次數(shù)，提升文件傳輸性能的方法。

1. sendfile系統(tǒng)調(diào)用利用DMA引擎將文件數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)核緩沖區(qū)，之后數(shù)據(jù)被拷貝到內(nèi)核socket緩沖區(qū)中
2. DMA引擎將數(shù)據(jù)從內(nèi)核socket緩沖區(qū)拷貝到協(xié)議引擎中

這里沒有用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)之間的切換，也沒有內(nèi)核緩沖區(qū)和用戶緩沖區(qū)之間的拷貝，大大提升了傳輸性能。
這個過程數(shù)據(jù)經(jīng)歷的拷貝操作如下：
硬盤—>內(nèi)核緩沖區(qū)—>內(nèi)核socket緩沖區(qū)—>協(xié)議引擎

帶有DMA收集拷貝功能的sendfile

對于帶有DMA收集拷貝功能的sendfile系統(tǒng)調(diào)用，還可以再減少一次內(nèi)核緩沖區(qū)之間的拷貝。具體流程如下：

1. sendfile系統(tǒng)調(diào)用利用DMA引擎將文件數(shù)據(jù)拷貝到內(nèi)核緩沖區(qū)，之后，將帶有文件位置和長度信息的緩沖區(qū)描述符添加到內(nèi)核socket緩沖區(qū)中
2. DMA引擎會將數(shù)據(jù)直接從內(nèi)核緩沖區(qū)拷貝到協(xié)議引擎中

這個過程數(shù)據(jù)經(jīng)歷的拷貝操作如下：
硬盤—>內(nèi)核緩沖區(qū)—>協(xié)議引擎

參考資料

1、Linux 中直接 I/O 機(jī)制的介紹
2、Linux 中的零拷貝技術(shù)，第 1 部分
3、Linux 中的零拷貝技術(shù)，第 2 部分