用户态IO：DPDK

在讲多路复用的时候，我们提到：多路复用本身仍然是同步I/O，数据从内核空间到用户空间仍然存在一次拷贝，影响效率。其实对于大容量网络通信（如交换机）而言，不仅数据拷贝的开销不可接受，系统调用频繁的上下文切换也是难以忽视的开销。
Intel DPDK(Data Plane Development Kit) 采用绕过Linux kernel、将报文收发工作放到用户空间的方式，同时做到了避免数据拷贝和上下文切换，是目前高性能网络通信最成熟的解决方案。

传统I/O过程

传统的I/O方式使用的是中断机制，数据包到来时会产生一个硬件中断，CPU接收到中断信号之后会切换进入内核态获取报文，然后切换回用户空间，并从内核空间中拷贝消息。
当数据量比较大的时候，频繁的中断和上下文切换不仅会降低I/O效率，还会影响多核CPU上其他程序的运行。

DPDK I/O过程

DPDK 通过kernel里的 uio driver 直接屏蔽硬件中断，用户空间的 PMD(Poll Mode Driver) 采用轮询方式进行收发。
为了减少cache miss和TLB miss，DPDK使用大页内存、NUMA和CPU亲和性绑定机制。
为了避免没有报文时空转，提出 Interrupt DPDK，当没有报文收发时转入中断机制，有消息到来被唤醒，进入轮询。

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