你的位置:首页 > 操作系统

[操作系统]关于内核态和用户态切换开销的测试


最近开发用到fuse文件系统,这个文件系统的功能实现是在用户态下进行的,然而它的文件系统操作接口必须在内核态注册,所以需要研究一下内核态到用户态的开销到底如何。
下面这个例子是在stackoverflow上看到的,基本能反映开销的差异了:
在linux测试这个测试程序,getuid是一个系统调用,返回当前用户的id

1 #include <unistd.h>2 3 #define MAX 1000000004 int main() {5  int ii;6  for (ii=0; ii<MAX; ii++) getuid();7  return 0;8 }

结果显示循环1亿次用时8秒多
real 0m8.438s
user 0m3.952s
sys 0m4.485s

当使用如下程序测试时,

 1 #include <unistd.h> 2 #define MAX 100000000 3  4 int _getid() 5 { 6     return 1; 7 } 8  9 int main() {10  int ii;11  for (ii=0; ii<MAX; ii++) _getid();12  return 0;13 }

运行结果如下:

real 0m0.305s
user 0m0.304s
sys 0m0.000s

这时时间消耗明显减少了很多。

两个程序时间的消耗主要在于内核态和用户态的切换,每一次循环都涉及一次用户态->内核态->用户态的切换,所以消耗的时间就多了很多。

同时也说明我必须要修改fuse的各个文件接口的功能实现来让它不再反复切换用户内核态了。