前言

在我秋招面试过程当中，关于Zero Copy的问题一共出现了3次。对于一个程序员来说，当一个问题出现了3次那么就需要重视和总结，事不过三。本节我会对Zero Copy做一个介绍，并结合百度面试真题进行解析。

系统级IO

要理解Zero Copy技术的出现，首先需要知道什么是系统级IO。Linux系统级IO分为：

1.标准IO库

2.IO系统调用

3.网络IO库

IO系统调用：

Linux标准访问文件方式是通过两个系统调用实现的：read()和write()，这两个系统调用在用户态都是没有缓冲。当用户进程使用read 和 write 读写Linux的文件时,进程会从用户态进入内核态，通过I/O操作读取文件中的数据。

read ():

ssize_t read(int fd, void * buf, size_t count);

read()会把参数fd所指的文件传送count 个字节到buf 指针所指的内存中。

write():

ssize_t write (int fd, const void * buf, size_t count); 

write()会把参数buf所指的内存写入count个字节到参数放到所指的文件内。

举例来说，要写入数据到文件上时，内核先将数据写入到内核中所设的缓冲当中；假如这个缓冲储存器的长度是100字节，调用系统函数write时，假设每次要写入的数据的长度为10个字节，那么你几要调用10次write函数才能将内核缓冲区写满；此时数据还是在缓冲区，并没有写入到磁盘，缓冲区满了之后，才真正进行实际上的IO操作，将数据写入磁盘。因为内存和磁盘读取速度的巨大差异，采用内核缓存可以减少磁盘IO的次数，提升磁盘IO的效率。

标准IO库：

标准IO库是基于IO系统调用实现的，优化了对系统调用的使用方式。引入标准IO库有以下几个原因：

1.因为IO系统调用的使用方式非常底层，需要指定读写的count以及buf，使用比较麻烦，所以标准IO库对IO系统调用进行封装。

2.因为read 和 write 等底层系统调用需要在用户态和内核态之间切换，如果每次读写的数据很少，那么切换带来的开销将大大降低IO的效率，所以标准IO库在用户态也引入了缓冲机制，提升了性能。

3.IO系统调用在不同的操作系统之间是不能通用的，但是标