【发布时间】：2023-04-08 11:19:01
【问题描述】：
我已阅读post 并想知道，如果进程/程序在根/内核模式下运行得更快。 目前我认为一定是这样，因为在 cpu 执行期间没有通过那些操作系统环（用户到内核环）。我说的对吗？
【问题讨论】：
标签： performance
【发布时间】：2023-04-08 11:19:01
【问题描述】：
这对于环形转换来说是正确的，是的。但是典型程序中的大多数 CPU 时间并没有花在环形转换上。如果一个程序花费 10%，这是很多，它最多可以快 10%。
当您编写时：while (true) ; 永远不会转换，您不会观察到任何性能差异。
更一般地说，CPU 环、虚拟内存和虚拟化带来的保护是安全功能，它们确实需要付出性能代价。成本与您使用这些功能的程度成正比。微软的一项研究曾经发现，如果我没记错的话，虚拟内存通常会消耗 10-20% 的性能。
内核模式内存是虚拟的，就像用户模式内存一样（至少在当前操作系统中）。
【讨论】：
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需要明确的是，内核模式下的内存访问并不比用户模式下快。内核地址是虚拟的。显然，内核的内存管理代码需要跟踪哪些物理页地址正在使用，并实际构建页表。 IDK 如果内核空间可能在 x86 上是非虚拟的（即在进入操作系统时禁用分页，在离开时重新启用），但我知道没有操作系统以这种方式工作。
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对于在虚拟内存管理上浪费大量时间的应用程序，使用大页面可以大大加快处理速度，而不会失去虚拟内存保护。
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我们现在有涉及推测计算的漏洞，称为“幽灵”漏洞，补丁通过限制可以做的事情来减慢速度。但是，如果您在内核模式下运行，您不会获得推测计算的全部好处吗？
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@sudo 我当然不是这方面的专家，但我了解以下内容：即使有所有补丁，CPU 仍在推测，但内核会在上下文切换时执行额外的刷新操作。因此，如果（几乎）没有上下文切换，幽灵保护可能没有性能成本。
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如果有开关，则如果开关位于该术语的某些定义的同一“保护域”中（例如同一用户），则操作系统不会应用保护。所以同样的进程开关无论如何都不会受到保护。但是在内核模式下运行一切会节省我认为的最大成本。但是不要相信我在这里说的话;-)