用户态、内核态及零拷贝

用户空间：user space。

内核空间：kernel space。

应用程序在访问磁盘文件时，会先利用DMA技术把文件内容读取到内核缓冲区，然后再把内容从内核缓冲区copy到用户缓冲区中。如果程序要输出，则会把用户缓冲区的内容再copy到内核的socket缓冲区中，利用DMA输出。以下是原理图：

mmap()：利用DMA将文件内容拷贝到内核缓冲区，然后应用程序和操作系统共享这块区域，从而减少了内核缓冲区到用户缓冲区的这一步拷贝。以下是原理图：

sendfile()：sendfile利用DMA技术将文件内容读取到内核缓冲区，然后将带有文件位置和长度信息的缓冲区描述符添加到socekt缓冲区去，此过程不需要将数据从操作系统内核缓存区拷贝到socket缓存区。sendfile只适用于文件到socket的传输。以下是原理图：

splice()：splice在两个文件描述符之间移动数据，不需要数据在内核空间和用户空间来回拷贝。splice利用了linux的管道缓冲区机制，所以至少一个描述符要为管道。splice不限于sendfile的功能，允许任意两个文件之间相互连接。

DMA：全称是Direct Memory Access，中文翻译为直接存储器访问。