Linux上的相同程序比Windows更快 - 爲什麼？

此問題的解決方案在問題Executable runs faster on Wine than Windows -- why?中發現Glibc的floor()可能是以系統庫的形式實現的。Linux上的相同程序比Windows更快 - 爲什麼？

我有一個非常小的C++程序（〜100行）進行物理模擬。我在同一臺計算機上用Ubuntu Oneiric和Windows XP上的gcc 4.6.1編譯了它。我使用完全相同的命令行選項（相同的生成文件）。

奇怪的是，在Ubuntu上，該程序比Windows上的版本更快（大約7.5 s比13.5 s）更快速地完成。在這一點上，我認爲這是一個編譯器的差異（儘管使用相同的版本）。但更奇怪的是，如果我在wine下運行Windows可執行文件，它的速度仍然快於Windows（我獲得11秒「真實」和7.7秒「用戶」時間 - 並且這包括wine啓動。）

我很困惑。當然，如果相同的代碼在同一個CPU上運行，那麼時間不應該有差異。

這可能是什麼原因？我能做什麼錯？該程序做最小I/O（輸出單行），並且僅使用來自STL的固定長度vector（即，不應涉及系統庫）。在Ubuntu上，我使用默認的gcc和Windows上的Nuwen distribution。我確認在進行基準測試時CPU使用率接近於零（我關閉了大部分程序）。在Linux上，我使用time進行計時。在Windows上，我使用了timethis.exe。

UPDATE

我做了一些更精確的計時，比較適用於Windows XP，葡萄酒gcc和MSVC編譯程序的不同輸入（運行時間必須是正比於輸入）的運行時間和Linux操作系統。所有數字都以秒爲單位，並且是至少3次運行的最小值。

在Windows上，我使用了timethis.exe（掛牆時間），在Linux和Wine上我使用了時間（CPU時間）。（timethis.exe在Wine上壞了）我確定沒有其他程序正在使用CPU並禁用病毒掃描程序。

gcc的命令行選項爲-march=pentium-m -Wall -O3 -fno-exceptions -fno-rtti（即禁用了例外）。

Timings

我們從這個數據看什麼：

的差異不是由於工藝的啓動時間，因爲運行時間正比於輸入
的在Wine和Windows上運行的區別僅在於gcc編譯的程序，而不是msvc編譯的程序：它不能由其他程序在Windows上佔用CPU或tim ethis.exe被破壞。

來源

2011-11-09 Szabolcs

這件事是使用多少內存？你有沒有嘗試在探查器下運行它？ – bdonlan

這就像是說2個不同的汽車（一輛卡車和一輛小型跑車）是否使用相同的發動機，他們應該以相同的速度加速？ – CrazyDart

難道是在Windows上啓動時間較大？如果您讓程序運行時間更長，那麼這會如何影響Windows和Linux之間的時間差？ – celtschk

你會驚訝什麼系統庫參與。只需在您的應用上執行ldd，然後查看哪些是使用的（好吧，不是那麼多，但肯定是glibc）。

爲了完全信任您的結果執行速度，您需要按順序運行您的應用程序幾次，並採取平均執行時間。這可能是OS加載器速度較慢（雖然4s是一個很長的加載時間）。

其他很可能的原因是：

不同的malloc實現
異常處理，如果使用到了極致可能會導致增長放緩（視窗GCC，MinGW的，可能不是演出的最佳異常處理明星）
依賴於操作系統的初始化：需要在Windows上啓動程序時執行的操作，而不是在Linux上執行。

大部分是容易benchmarkable ;-)

更新了自己的更新：你現在可以做的唯一事情是配置文件。不要猜測，讓一個分析器告訴你在哪裏花費時間。使用gprof和Visual Studio內置分析器並比較在不同功能中花費的時間。

來源

2011-11-09 21:24:47 rubenvb

我跑了很多次，以確保時間是正確的（我學習物理，所以我在實驗課上學到了課程）。好，首先我將單次運行時間增加到一分鐘以上，我將禁用異常（我沒有使用它們），將使用C風格的數組代替'std :: vector'來獲取擺脫所有malloc/new，然後我會再試一次。這需要一段時間，因爲我需要重新啓動。 – Szabolcs

請參閱我的編輯問題。我排除了第2點和第3點。第1點仍然是可能性，但從我的理解，我的程序不應該在堆上分配內存，除非在啓動時初始化std :: vector'。 – Szabolcs

Szabolcs：看到我的更新更新，一個字：配置文件！ – rubenvb

顯然不同的是系統相關。

您可以使用strace瞭解完成哪些系統調用，如

strace -o /tmp/yourprog.tr yourprog

，然後看看/tmp/yourprog.tr

（如果strace等效在Windows上存在，嘗試使用它）

也許你的程序正在分配內存（使用mmap系統調用），並且在Linux上（甚至在Wine上）與內存相關的系統調用在Windows上比在Windows上更快？或者其他一些系統調用在Windows上的Linux上提供更快的功能。

注意：我對Windows一無所知，因爲我從1986年開始使用Unix系統，從1993年開始使用Linux。

來源

2011-11-09 21:27:15

我會試試。關於您對標題的編輯，同樣的可執行文件也有所不同，可以在Windows或Wine上運行（而不僅僅是在不同系統上編譯源代碼時）。這對我來說真的很奇怪。 – Szabolcs

當您使用Wine時，您將間接使用Linux內核。所以它不是很奇怪（在Wine和Linux下，你都使用相同的內核）。 –

在代碼中進行基準測試。也嘗試用visual studio進行編譯。在Windows上，如果你有像雅虎通這樣的應用程序，安裝鉤子，他們可以很容易地減緩你的應用程序加載時間。

在Windows下你有：QueryPerformanceCounter的在Linux上：clock_gettime

來源

2011-11-09 21:37:37 neagoegab

Linux上的相同程序比Windows更快 - 爲什麼？

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