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Discovery

Go 语言中的零拷贝优化

相信那些曾经使用 Go 写过 proxy server 的同学应该对 io.Copy()/io.CopyN()/io.CopyBuffer()/io.ReaderFrom 等接口和方法不陌生,它们是使用 Go 操作各类 I/O 进行数据传输经常需要使用到的 API,其中基于 TCP 协议的 socket 在使用上述接口和方法进行数据传输时利用到了 Linux 的零拷贝技术 sendfile 和 splice。 我前段时间为 Go 语言内部的 Linux splice 零拷贝技术做了一点优化:为 splice 实现了一个 pipe pool,复用管道,减少频繁创建和销毁 pipe buffers 所带来的系统开销,理论上来说能够大幅提升 Go 的 io 标准库中基于 splice 零拷贝实现的 API 的性能。因此,我想从这个优化工作出发,分享一些我个人对多线程编程中的一些不成熟的优化思路。

虚拟内存精粹

虚拟内存是当今计算机系统中最重要的抽象概念之一,它的提出是为了更加有效地管理内存并且降低内存出错的概率。虚拟内存影响着计算机的方方面面,包括硬件设计、文件系统、共享对象和进程/线程调度等等,每一个致力于编写高效且出错概率低的程序的程序员都应该深入学习虚拟内存。 本文全面而深入地剖析了虚拟内存的工作原理,帮助读者快速而深刻地理解这个重要的概念。

Linux I/O 原理和 Zero-copy 技术全面揭秘

如今的网络应用早已从 CPU 密集型转向了 I/O 密集型,网络服务器大多是基于 C-S 模型,也即 客户端 - 服务端 模型,客户端需要和服务端进行大量的网络通信,这也决定了现代网络应用的性能瓶颈:I/O。 传统的 Linux 操作系统的标准 I/O 接口是基于数据拷贝操作的,即 I/O 操作会导致数据在操作系统内核地址空间的缓冲区和应用程序地址空间定义的缓冲区之间进行传输。设置缓冲区最大的好处是可以减少磁盘 I/O 的操作,如果所请求的数据已经存放在操作系统的高速缓冲存储器中,那么就不需要再进行实际的物理磁盘 I/O 操作;然而传统的 Linux I/O 在数据传输过程中的数据拷贝操作深度依赖 CPU,也就是说 I/O 过程需要 CPU 去执行数据拷贝的操作,因此导致了极大的系统开销,限制了操作系统有效进行数据传输操作的能力。 I/O 是决定网络服务器性能瓶颈的关键,而传统的 Linux I/O 机制又会导致大量的数据拷贝操作,损耗性能,所以我们亟需一种新的技术来解决数据大量拷贝的问题,这个答案就是零拷贝(Zero-copy)。

【译】CPU 高速缓存原理和应用

曾三次获得 F1 世界冠军的杰基•斯图尔特 (Jackie Stewart) 表示,了解汽车的工作原理让他成为了一名更好的驾驶员。 "你并不需要先成为一个工程师才能去做一个赛车手,但是你得有一种机械同感 (Mechanical Sympathy)" Martin Thompson (高性能消息库 LMAX Disruptor 的设计者) 就一直都把机械同感的理念应用到编程中。简而言之,了解计算机底层硬件能让我们作为一个更优秀的开发者去设计算法、数据结构等等。 在这篇文章中,我们会深入钻研计算机处理器然后看看了解它的一些概念是如何帮助我们去优化程序的。

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