计算机存储 和 零拷贝

1 读写速度

DDR4 50G/S > DDR3 10G/S > SSD 300M/S > HDD 100M/S

2 内存映射

物理内存 -> 物理内存地址 -> 虚拟内存地址-> MMU(Memory Management Unit) in CPU

3 内存使用

读共享，写复制，内存不够，虚拟磁盘

4 映射过程

CPU->寄存器->MMU->TLB缓存近期访问的PTE->主存的虚拟页表->物理内存页号PPN+VPO->物理内存

5 页表

页表->页(4096字条4K,不固定具体看系统)->页表条目PTE(有效位+PPN Physical Page Number)

6 PTE 有效位标：

    1 【1】虚拟内存已创建和分配页，已缓存在物理内存（或TLB-Cache）中。

    2 【0】虚拟内存还未分配或创建。

    3 【0】虚拟内存已创建和分配页，但未缓存在物理内存（或TLB-Cache）中。

7 程序->CPU->寄存器->CREATE VA(VPN虚拟页号+ VPO虚拟偏移量)->MMU->PTE(FIRST SEARCH TLB)

    ->PTE(有效位1命中)->PA Physical Address(PPN * 页长度4K + VPO)->物理内存->DONE

    ->PTE(有效位未命中)->exception->sys catch->repair->goto PTE 1

零拷贝

用户空间 -> 内核空间 -> 硬件

正常IO过程需要进行两次DMA拷贝，两次CPU拷贝，四次上下文切换。

零拷贝主要是通过减少拷贝次数，提高性能。

mmap

映射内核缓冲区数据，减少一次内核缓冲区到用户的CPU拷贝

sendfile

减少一次内核缓冲区到用户的CPU拷贝，只有一次系统调用，减少了两次上下文切换