具体步骤:
当应用程序调用read接口时,操作系统检查内核缓冲区中是否存在需要的数据,如果存在,就直接从内核缓存中直接返回,否则从磁盘中读取,然后缓存至操作系统的缓存中。
当应用程序调用write接口时,将数据直接从用户地址空间复制到内核地址空间的缓存中,这时对用户程序来说,写操作已经完成了,至于什么时候写入磁盘中,由操作系统决定,除非显示调用sync同步命令。
磁盘IO流程详图:
4.2 网络IO 当调用系统read接口时,通过DMA(Direct Memory Access)将数据拷贝到内核缓冲区;然后由CPU控制,将内核缓冲区的数据拷贝到用户模式的buffer中;当调用系统write接口时,会把用户模式下buffer数据拷贝到内核缓冲区的Socket Buffer中;最后通过DMA copy将内核模式下的socket buffer中数据拷贝到网卡设备中传输。
从上面整个read、write过程来看,数据白白从内核模式到用户模式走了一圈,浪费了两次copy,而这两次有需要CPU copy,即占用CPU资源。
4.3 磁盘IO与网络IO对比
磁盘IO主要延迟是由(以15000rpm硬盘为例):机械转动延时(机械硬盘为主要性能瓶颈,平均2ms)+寻址延时*(2-3ms)+块传输延时(一般4k每块,40m/s的传输速度,延时一般为0.1ms)决定。(平均为5ms)
网络IO主要延时是由:服务器响应延时+带宽限制+网络延时+跳转路由延时+本地接收延时 决定。(一般为几十到几千毫秒,受环境影响较大)
所以,一般来说,网络IO延时要大于磁盘IO延时。
觉着老铁我写的还不错滴请继续关注下一章:Socket编程