零拷贝
传统的IO过程首先CPU发出指令到磁盘控制器，然后磁盘控制器将数据拷贝到内部缓冲区，发送一个中断，CPU会停下其他工作，将内部缓冲区的数据写入到内存，CPU无法进行其他事情。
DMA直接访问内存技术就是在IO设备和内存传输数据时，用DMA控制器代替CPU的数据搬运工作。
传统的文件传输中，数据读取与写入是从用户空间到内核空间来回复制，内核空间的数据是通过系统IO从磁盘读取和写入的，需要两个系统调用。需要四次用户态与内核态的上下文切换（read和write各一次系统调用，一次系统调用需要两次上下文切换）与四次数据拷贝（磁盘文件到缓冲区，缓冲区到用户缓冲区，用户缓冲区到socket缓冲区，socket缓冲区到网卡）
为了减少上下文切换次数，就是要减少系统调用的次数，于是可以使用mmap函数代替read函数，mmap中内核缓冲区与用户缓冲区是共享的，不需要数据拷贝。而sendfile则可以替代write和read两个系统调用，减少两次上下文切换。
真正的零拷贝技术需要网卡支持SG-DMA，可以直接将缓冲区的描述符和数据长度传到socket缓冲区里，而内核中缓存的数据直接拷贝到网卡中去，最后只需要两次拷贝。
零拷贝的项目最贴近的就是kafka，nginx。
在高并发的场景下，针对大文件的传输方式，应该采用直接IO和异步IO的组合方式代替零拷贝技术。这种使用直接IO应用场景有：一是用户态已经缓存好磁盘，不需要page cache去缓存。二是传输大文件时难以命中page cache，容易导致缓存污染。于是传输小文件才会使用零拷贝。
多路复用
基本的TCP socket调用流程只能一对一通信，用的是同步阻塞方法，这样服务器只能服务一个用户，效率太低下了。
最初的改进方法是多进程，每个用户分配一个线程，主线程负责监听连接，一旦有新的客户端连接完成，会用fork建立一个新的子进程，需要全部复制父进程的文件描述符，内存空间等。而如果子进程退出后，内核还会保留进程的一些信息，如果不回收就会变成僵尸进程。多进程消耗的资源过多，还得进行大量进程的上下文切换。
多线程的方法降低了上下文切换的负担，服务器与客户端TCP完成连接后，通过pthread_create创建线程，然后运行后销毁。但这种方法效率太低，于是提出了使用线程池去提前创建好若干的线程，等到新连接到来后，将socket放入队列，线程池里的线程对取出的socket处理。。由于队列是全局的，还需要加锁避免竞争。
传统的IO过程首先CPU发出指令到磁盘控制器，然后磁盘控制器将数据拷贝到内部缓冲区，发送一个中断，CPU会停下其他工作，将内部缓冲区的数据写入到内存，CPU无法进行其他事情。
DMA直接访问内存技术就是在IO设备和内存传输数据时，用DMA控制器代替CPU的数据搬运工作。
传统的文件传输中，数据读取与写入是从用户空间到内核空间来回复制，内核空间的数据是通过系统IO从磁盘读取和写入的，需要两个系统调用。需要四次用户态与内核态的上下文切换（read和write各一次系统调用，一次系统调用需要两次上下文切换）与四次数据拷贝（磁盘文件到缓冲区，缓冲区到用户缓冲区，用户缓冲区到socket缓冲区，socket缓冲区到网卡）
为了减少上下文切换次数，就是要减少系统调用的次数，于是可以使用mmap函数代替read函数，mmap中内核缓冲区与用户缓冲区是共享的，不需要数据拷贝。而sendfile则可以替代write和read两个系统调用，减少两次上下文切换。
真正的零拷贝技术需要网卡支持SG-DMA，可以直接将缓冲区的描述符和数据长度传到socket缓冲区里，而内核中缓存的数据直接拷贝到网卡中去，最后只需要两次拷贝。
零拷贝的项目最贴近的就是kafka，nginx。
在高并发的场景下，针对大文件的传输方式，应该采用直接IO和异步IO的组合方式代替零拷贝技术。这种使用直接IO应用场景有：一是用户态已经缓存好磁盘，不需要page cache去缓存。二是传输大文件时难以命中page cache，容易导致缓存污染。于是传输小文件才会使用零拷贝。
多路复用
基本的TCP socket调用流程只能一对一通信，用的是同步阻塞方法，这样服务器只能服务一个用户，效率太低下了。
最初的改进方法是多进程，每个用户分配一个线程，主线程负责监听连接，一旦有新的客户端连接完成，会用fork建立一个新的子进程，需要全部复制父进程的文件描述符，内存空间等。而如果子进程退出后，内核还会保留进程的一些信息，如果不回收就会变成僵尸进程。多进程消耗的资源过多，还得进行大量进程的上下文切换。
多线程的方法降低了上下文切换的负担，服务器与客户端TCP完成连接后，通过pthread_create创建线程，然后运行后销毁。但这种方法效率太低，于是提出了使用线程池去提前创建好若干的线程，等到新连接到来后，将socket放入队列，线程池里的线程对取出的socket处理。。由于队列是全局的，还需要加锁避免竞争。
