c - read() 系统调用复制数据而不是传递引用

Question

read() 系统调用导致内核复制数据而不是通过引用传递缓冲区。我在采访中被问到这样做的原因。我能想到的最好的是:

1. 避免跨多个进程在同一缓冲区上并发写入。
2. 如果用户级进程试图访问映射到内核虚拟内存区域的缓冲区，则会导致段错误。

事实证明，面试官对这两个答案都不完全满意。如果有人可以详细说明以上内容，我将不胜感激。

Answer 1

零拷贝实现意味着用户级进程必须被授予对内核/驱动程序内部使用的缓冲区的访问权限以进行读取。用户在使用完缓冲区后必须显式调用内核以释放缓冲区。

根据读取设备的类型，缓冲区可能不仅仅是一 block 内存区域。 (例如，某些设备可能要求缓冲区位于特定的内存区域。或者它们只能支持在启动时写入固定的内存区域。)在这种情况下，用户程序无法“释放”这些缓冲区(以便设备可以向它们写入更多数据)可能会导致设备和/或其驱动程序停止正常运行，这是用户程序永远无法做到的。