關於內核態和用戶態切換開銷的測試

最近開發用到fuse文件系統，這個文件系統的功能實現是在用戶態下進行的，然而它的文件系統操作接口必須在內核態注冊，所以需要研究一下內核態到用戶態的開銷到底如何。
下面這個例子是在stackoverflow上看到的，基本能反映開銷的差異了：
在linux測試這個測試程序，getuid是一個系統調用，返回當前用戶的id

#include <unistd.h>

#define MAX 100000000
int main() {
  int ii;
  for (ii=0; ii<MAX; ii++) getuid();
  return 0;
}

結果顯示循環1億次用時8秒多
real 0m8.438s
user 0m3.952s
sys 0m4.485s

當使用如下程序測試時，

#include <unistd.h>
#define MAX 100000000

int _getid()
{
        return 1;
}

int main() {
  int ii;
  for (ii=0; ii<MAX; ii++) _getid();
  return 0;
}

運行結果如下：

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

這時時間消耗明顯減少了很多。

兩個程序時間的消耗的差異主要在於內核態和用戶態的切換，每一次循環都涉及一次用戶態->內核態->用戶態的切換，所以消耗的時間就多了很多。

同時也說明我必須要修改fuse的各個文件接口的功能實現來讓它不再反復切換用戶內核態了。