Performance 操作系统会降低程序执行速度吗？

这个问题是关于操作系统的。在操作系统的实现中是否有任何必要的机制影响我的程序发送到CPU的指令流

例如，如果我的程序在操作系统中设置为最高优先级，那么在没有操作系统的情况下运行时，它的性能会完全相同吗

在操作系统的实现中是否有任何必要的机制影响我的程序发送到CPU的指令流

非严格必要的机制（取决于您如何定义“操作系统”）；但通常有IRQ、异常和任务切换

IRQ被设备用来请求操作系统（他们的设备驱动程序）注意；并中断程序发送到CPU的指令流。另一种选择是轮询，这会浪费大量的CPU时间来检查设备是否需要注意，而它可能不需要。因为应用程序需要使用设备（文件IO、键盘、视频等），浪费CPU时间是不好的；IRQ显著提高了应用程序的性能

异常（如IRQ）也会中断正常的指令流。它们发生在正常指令流无法继续时，要么是因为程序崩溃，要么是因为程序需要某些东西。异常最常见的原因是虚拟内存（例如，使用交换空间让应用程序拥有比实际存在的内存更多的内存，以便应用程序能够正常工作；异常告诉操作系统您的程序试图访问必须首先从磁盘获取的内存）。一般来说由于多种原因，这也提高了性能（因为“因为没有足够的RAM而无法执行”可以被视为“零性能”；并且因为各种技巧降低了RAM消耗，增加了可用于缓存文件的RAM量，从而提高了文件IO速度）

任务切换是多任务处理的基础（例如，一次能够运行多个应用程序）。如果需要CPU时间的任务多于CPU，则OS（调度程序）可能（取决于任务优先级和调度程序设计）在它们之间切换，以便所有任务都获得一些CPU时间。然而；大多数应用程序将大部分时间花在等待某件事情上（例如，等待用户按键），并且在等待时不需要CPU时间；如果操作系统只运行一个任务，那么调度程序什么也不做（没有任务切换，因为没有其他任务可切换）。换句话说，如果操作系统支持多任务，但您只运行一个任务，那么这没有什么区别

请注意，在某些情况下，IRQ和/或任务还用于“机会主义地”在后台工作（当硬件没有更好的事情可做时），以提高性能（例如，在需要数据之前预取、预处理和/或预计算数据，以便在需要时立即获得结果数据）

例如，如果我的程序在操作系统中设置为最高优先级，那么在没有操作系统的情况下运行时，它的性能会完全相同吗

最好将其视为多个层次—硬件和设备（CPU等），上面有内核和设备驱动程序，上面有应用程序。如果删除任何层，则任何操作都不起作用（例如，在没有文件系统和磁盘设备驱动程序的情况下，应用程序如何读取和写入文件？）

如果将操作系统提供的所有功能转移到应用程序中（例如，可以使应用程序在裸机上启动的静态链接库）；如果功能相同，那么性能也会相同

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您只能通过减少功能来提高性能。例如，如果您消除了安全性，您将提高性能（暂时性地，直到您的应用程序成为攻击者僵尸网络的一部分，并且由于它所进行的所有比特币挖掘，性能变得明显更差）。以类似的方式，您可以摆脱灵活性（当您插入不同的U盘时重新启动计算机）或容错性（当存储设备由于软件假定硬件永久完美而开始出现故障时，在没有任何警告的情况下丢弃所有数据）。

是和否。如果我们忽略加载/启动/终止延迟，如果您的一个线程足够小，不产生页面错误，不执行I/O，也不执行系统调用，（！），那么您的操作系统可能永远不会被输入，因此可能根本没有效果。显然，这是非常罕见的：）如果没有加载其他内容，我看不出优先级有多重要。