为什么FreeBSD上的应用程序运行速度比Linux慢？

Question

更新

他们不知道！至少对我来说不是。

看看我的答案。

原始问题

根据去年的Phoronix基准的说法，FreeBSD上的应用程序运行速度比Debian慢(包括Stockfish国际象棋引擎、Node.js、FLAC编码和其他计算任务)。

Phoronix文章本身将一些性能差异归因于使用Clang而不是GCC编译器。其他一些的观点认为，使用ZFS会使FreeBSD慢一些，因为ZFS本身就比ext4慢。

但是，即使是在使用FreeBSD编译的GCC8上，纯粹的计算任务的执行速度也比在Linux上慢。

原因是什么？这是FreeBSD和Linux内核之间差异的内在原因，是驱动程序质量下降造成的，还是还有其他原因？

更具体地说，这里有一个非常简单的纯计算程序，它在FreeBSD上运行比在Linux上运行慢，根据Phoronix：男皇后1.2的说法。编撰如下：

gcc -o m-queens.bin main.c -O2 -march=native -mtune=native -std=c99 -fopenmp

由于这是一个在两个20个核心CPU上运行的多线程任务，我怀疑性能差异归结为操作系统处理多个线程的能力。

为了更清楚地说明，我知道FreeBSD有良好的联网能力，它是Netflix使用。这个问题是关于计算任务的，就像上面提到的那样。

P.S.在我的6核桌面上安装了FreeBSD (TrueOS)并试图自己运行皇后基准之后，我没有注意到多线程性能上有什么明显的差异。虽然Phoronix声称它在FreeBSD上的运行速度慢了39%，但在我的测试中，它只慢了3.7%，这可以归因于编译器版本的细微差异(gcc 7.4在TrueOS上，gcc 7.2在Ubuntu上)。我稍后会再测试的。

Answer 1

如此多的落选促使我在我的6核台式电脑上安装了FreeBSD (TrueOS)，让我自己来测试。(注意:我不建议尝试在其他操作系统的同时安装TrueOS，因为这个安装删除了我的一个硬盘驱动器，尽管我试图将它安装在一个USB驱动器上……不是一种用户友好的体验。)

因此，在Ubuntu和FreeBSD上从Phoronix测试套件运行了一些测试之后，我看不到“FreeBSD上的慢应用程序”效应。相反，一些应用程序在FreeBSD上运行速度明显快(10-25%)：

    Test                                    FreeBSD 13        Ubuntu 17
Fhourstones, kpos/s                       16753             13336
m-queens, multithreaded, user time, s     18.08             17.38
7zip 1 GB text file, user time, s         994               1096

如您所见，在FreeBSD上执行速度较慢的唯一任务是多线程N皇后问题，比Ubuntu多花费3.7%的时间。

潜在的陷阱：

• gcc在Ubuntu上是7.2版，在FreeBSD - 7.4上
• Ubuntu在shell中使用KDE、FreeBSD运行(不应该有太大的区别)
• Phoronix使用80线程服务器，我使用6线程Intel i5计算机.

总之，在测试OS性能时，您应该：

• 自己在安装程序上运行基准测试，而不是相信别人获得的结果。
• 尝试使用相同的编译器。
• 注意，像Perl和Python这样的脚本语言的性能并不能很好地反映OS的性能，因为不同的解释器安装的行为不同。

Answer 2

我明白了，基准测试涉及到使用OpenMP。这可能是差异的根源。检查正在使用什么OpenMP运行时库。

另一件值得注意的事情是反汇编代码或中间表示。它可以让您快速发现正在执行的指令中的差异。

总之，这是没有一个快速和明确的答案，你必须做一些研究。