为什么同一段代码在 Linux 内核态比用户态执行的效率高？

[Deardrops]

Linux 实验作业，用普通函数和系统调用函数分别实现一个加法函数，分别运行几十万次记录总执行时间，

• 普通函数：661 msec
• 系统调用函数：2 usec

请问为什么内核态的代码执行效率更高？这里没有涉及到用户态与内核态切换

初学 Linux，也看了一些书和博客，知道是什么没搞明白为什么，有大佬能指点一下么？

[tomychen]

你可以分别再试一下别的，比如文件操作

(f)open / f(read) / f(write)

大开多个 fd 和读写不同大小的文件

[lsp7572]

进程优先级不同吧，内核的优先级高点

[xupefei]

代码写的有问题吧，性能哪能差这么多。

[usingnamespace]

把你测试用的代码放出来啊
应该是用 c 测的吧 有时候你只要包含了头文件都会多很多系统调用 把代码放上来看

[Deardrops]

回复需要手机号验证，我在 github 上创建了一个 repo：github.com/Deardrops/system-program-lab2

[Deardrops]

@usingnamespace @xupefei 源码已上传 github，楼上的链接里

[letianqiu]

应该测的是程序消耗的 CPU 时间。

[verrickt]

无责任猜测，user mode 里的 printf 用到了 syscall，发生了用户态到内核态的切换。

[misaka19000]

期待有大佬能够解答

[siteshen]

为什么一个是 c++ 代码，一个是 c 代码？把能控制的变量控制了，再进行比较啊（我也不知道 c, c++ 性能孰优孰劣，但使用相同的编译器是能让比较更有针对性的）。

[pinecone]

个人觉得 verrickt 说的很有道理。printf 和 printk 的差别。

[lff0305]

测试了下普通的，如果是编译的时候什么参数都不加是 300 多毫秒。加上-O3 就变成 0 毫秒了。看看是不是你的编译参数的问题。因为 operation 函数对 result 的操作，所有前面的都是没有意义的，只有最后一个有意义，那么编译器完全可以进行优化

[Deardrops]

@lff0305 自动优化这点以前没有想到，我按照这个思路再排查一下，谢谢你的建议

[gstqc]

一般来说，各种语言的 print 性能损耗都挺大

[Deardrops]

仔细看下代码的话，其实普通函数版本在开始记时到结束记时的范围内，并没有 printf 语句哦。因此 printf 和 printk 函数并不是影响执行效率的主要原因。

[glogo]

什么代码？

[yangzhezjgs]

我觉得 ftime 这个函数调用的时候也会发生系统调用，因为获取系统时钟应该是要访问内核的

[shylockhg]

兄弟获取时间不要 syscall，你确定么。。。

[goreliu]

可能是两边优化程度不一样导致的。运行的正常分支走不到 print，获取时间单个函数的调用耗时很少，不会有那么大影响。

[shylockhg]

还有 printf 也比 printk 耗时多了