sendfile()对nginx性能的提升

happy_boy

　　Linux kernel 2.2之前，（如图）读写数据基本都是使用read系统调用和write系调用，以nginx来说如果一个请求建立，从磁盘的文件到网络连接之间会通过硬件（DMA）---内核层---用户层多次读写系统来完成文件数据的复制传输：从内核层用read系统调用读到用户层，再从用户层用write系统调用写到内核层，每一次用户层到内核层的进行一次上下文转换，这种代价是非常昂贵的。甚至在没有数据变化时这种复制尤其显得多余。如果nginx接受大量并发请求，这种系统调用就会非常频繁，服务器的性能就会下降。

　　在Linux kernel2.2版本之后出现了一种叫做“零拷贝(zero-copy)”系统调用机制，目前很多应用服务器如apache、samba、nginx都支持sendfile。注意：sendfile系统调用是一种文件传输的系统调用和kernel系统调用关系不大。

　　如图所示，nginx在支持了sendfile系统调用后，避免了内核层与用户层的上线文切换（content swith）工作，大大减少了系统性能的开销。
　　可以使用man 8 sendfile 进一步了解sendfile系统调用。

　　以下是对参数解释
out_fd　　

　　
a file descriptor, open for writing, for the data to be written
　　

　　
in_fd
　　

　　
a file descriptor, open for reading, for the data to be read
　　

　　
offset
　　

　　
the offset in the input file to start transfer (e.g. a value of 0 indicates the beginning of the file). This is passed into the function and updated when the function returns.
　　

　　
count
　　

　　
the number of bytes to be transferred
　　正常情况下函数会返回被写入的字节数，如果出错就返回-1
　　我们都知道在linux系统里文件描述符fd，可以是一个真实的文件或者是一个设备，例如一个网络socket，（当然linux世界里一切皆文件，这里只是具体区别一下。）senfile需要输入的文件描述符是一个支持mmap的真实文件或者设备，那么socket就不能作为输入的fd，而输出的fd是可以的。
　　具体在nginx的使用中可以通过在配置文件nginx.conf中增加参数使用sendfile
　　http {
　　sendfile on;
　　tcp_nopush on;
　　tcp_nodelay on;
　　...........................
　　}