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aarch64 上的系统调用性能低于 x86-64

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aarch64 上的系统调用性能低于 x86-64

有谁知道为什么系统调用在 64 位 ARM (aarch64) 上执行比 64 位 Intel CPU (x86-64) 需要更长的时间？请参阅下面我的基准测试设置。

  • 64 位 ARM CPU：Ampere Altra Q80-30，80 核，3 GHz
  • 64 位 Intel CPU：Intel Xeon Gold 5317 CPU，12 核（24 线程），频率设置为最大 3 GHz

操作系统：Ubuntu 20.04 LTS，Linux 内核：5.13.0-41-generic（在 ARM 和 Xeon 上）

基准测试：UnixBench 系统调用（https://github.com/kdlucas/byte-unixbench) (https://github.com/kdlucas/byte-unixbench/blob/master/UnixBench/src/syscall.c）

运行命令：./syscall 10（对于混合系统调用）或./syscall 10 close（仅适用于 close()）

我使用 perf 分析了执行情况并得到了以下结果（对于 ./syscall 10 close）：

                       Altra             Xeon
Duration [s]                  10              10
Throughput [lps]      23,194,919      47,938,768
Cycles            30,000,710,570  29,968,373,641
Instructions      37,767,647,457  40,044,878,500
IPC                         1.26            1.34
Calls                231,949,190     479,387,680
Instructions per call     162.83           83.53

因此，在相同频率 (3 GHz) 下，Xeon 执行的系统调用数量是 Altra 的两倍。 Altra 每次调用需要 2 倍的指令数量（163 比 84）。这是否有任何架构（aarch64 与 x86-64）原因？

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