网络是我在操作系统中最糟糕的地方，所以请原谅我问了一个可能不完整的问题。这篇文章我已经看了几个小时了，但我脑子里一直在想。(对我来说，我觉得芯片设计比找出网络协议更容易。)
我有一些通过套接字相互通信的网络服务。具体来说，套接字是用fd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);创建的，它会自动获取TCP/IP。我需要这个作为基本情况，因为这些服务可能运行在不同的机器上。
但是对于一个项目，我们试图将所有这些都压缩到一个基于Atom Z530P的低功率嵌入式"设备"中，所以在我看来，内存复制开销是我们可以优化的。我一直在这里阅读:数据链接访问和零复制以及Linux_packet_mmap和packet_mmap。
在这种情况下，可以这样创建套接字:fd = socket(PF_PACKET, PF_RAW, 0);。还有很多其他的事情要做，比如分配环缓冲区，映射它们，把它们和套接字联系起来，等等。看起来你被限制使用sendto和recvfrom来传输数据。根据我的理解，由于套接字是本地的，因此不需要可靠的"流"类型套接字，因此原始套接字是合适的接口，并且我猜测环缓冲区是在页粒度上使用的，其中每个数据包(或数据报)从页边界开始。
在我花费大量时间进一步调查这个问题之前，我希望一些有帮助的人可以帮助我解决一些问题:
- 我应该期望从零拷贝套接字中获得多少性能优势?我想上次我检查的时候，我们正在将最大从一个进程移动到另一个进程，最后移动到磁盘。在最基本的场景中，数据从捕获进程移动到一对多进程(其他进程可以监听流)，再移动到写入磁盘的归档进程。不算磁盘和内部的东西，这是两跳。
- Linux是否自动执行这些操作，优化在同一台机器上运行的进程?
- 在任何情况下，我将有监听套接字在TCP端口。我可以使用它们在进程之间建立连接，但仍然可以使用零复制吗?换句话说，我可以使用AF_INET与PF_PACKET? PF_PACKET与SOCK_RAW是零拷贝套接字的唯一有效配置吗?
- 是否有任何好的示例代码在那里，将使用零复制与TCP/IP作为回退? 什么是检测两个进程在同一台机器上的最简单或最好的方法?它们知道彼此的IP地址，所以我可以比较并使用不同的代码路径。有更简单的方法吗?
- 我可以在基于包的套接字上使用write()和read()吗，或者这些只对流有效?(重写如何建立连接将比重写所有套接字代码更简单。)
- 我是否过于复杂和/或优化了错误的东西?OProfiler告诉我，大部分CPU时间花在两个地方:(1)zlib，(2)内核，我不能分析，因为我使用的是CentOS 6.2，它不提供vmlinux。我假设内核时间是空闲时间和数据复制时间的组合，没有太多其他的。
提前感谢您的帮助!
我是不是把事情复杂化了，或者优化错了?
可能。使用PF_PACKET套接字仅用于专门的东西。你可能想看看
- sendfile (2)
- 接头(2)
检测这两个进程的最简单或最好的方法是什么在同一台机器上?
不要"忘记"这些信息。
Linux是否自动执行这些操作，优化进程在同一台机器上运行?
不行，你得自己做。
我认为TCP/IP和原始数据包之间的选择比零复制问题重要得多。如果需要可靠的基于流的通信，则需要TCP/IP(即AF_INET+PF_STREAM)。尝试在不可靠的数据包上实现可靠的流是非常复杂的，并且已经为您完成了。
使用TCP/IP零拷贝和零文件的最好方法是，如@cnicutar所说，sendfile(2)和splice(2)。我认为有一种方法可以享受零复制没有这些(如果你想读数据到内存，而不是直接到文件)，但我不确定如何做到这一点。
此外，Centos是开源的，所以你可以通过下载源代码并编译它来获得vmlinux文件。