将线程移植到 Windows。关键部分非常慢

Question

我正在将一些代码移植到 Windows，发现线程非常慢。该任务在 Windows 上需要 300 秒（两个至强 E5-2670 8 核 2.6ghz = 16 核），在 linux 上需要 3.5 秒（至强 E5-1607 4 核 3ghz）。使用 vs2012 express。

我有 32 个线程都在调用 EnterCriticalSection()，弹出一个 80 字节的 std::stack 作业、LeaveCriticalSection 并做一些工作（总共 250k 作业）。

在每次临界区调用之前和之后，我都会打印线程 ID 和当前时间。

• 单线程锁的等待时间约为160ms
• 将作业从堆栈中弹出大约需要 3 毫秒
• 打电话请假大约需要 3 毫秒
• 这项工作大约需要 1 毫秒

（调试/发布大致相同，调试需要更长的时间。我希望能够正确分析代码：P）

注释掉作业调用使整个过程需要 2 秒（仍然比 linux 多）。

我已经尝试过 queryperformancecounter 和 timeGetTime，两者的结果大致相同。

AFAIK 这项工作从不进行任何同步调用，但除非确实如此，否则我无法解释减速的原因。

我不知道为什么从堆栈中复制并调用 pop 需要这么长时间。 另一个非常令人困惑的事情是为什么调用 leave() 需要这么长时间。

谁能推测它为什么运行如此缓慢？

我没想到处理器的差异会带来 100 倍的性能差异，但这可能与双 CPU 有关吗？ （必须在单独的 CPU 之间而不是内部内核之间进行同步）。

顺便说一句，我知道 std::thread 但我希望我的库代码可以在 C++11 之前使用。

编辑

//in a while(hasJobs) loop...

EVENT qwe1 = {"lock", timeGetTime(), id};
events.push_back(qwe1);

scene->jobMutex.lock();

EVENT qwe2 = {"getjob", timeGetTime(), id};
events.push_back(qwe2);

hasJobs = !scene->jobs.empty();
if (hasJobs)
{
    job = scene->jobs.front();
    scene->jobs.pop();
}

EVENT qwe3 = {"gotjob", timeGetTime(), id};
events.push_back(qwe3);

scene->jobMutex.unlock();

EVENT qwe4 = {"unlock", timeGetTime(), id};
events.push_back(qwe4);

if (hasJobs)
    scene->performJob(job);

还有互斥类，去掉了 linux #ifdef 的东西...

CRITICAL_SECTION mutex;

...

Mutex::Mutex()
{
    InitializeCriticalSection(&mutex);
}
Mutex::~Mutex()
{
    DeleteCriticalSection(&mutex);
}
void Mutex::lock()
{
    EnterCriticalSection(&mutex);
}
void Mutex::unlock()
{
    LeaveCriticalSection(&mutex);
}

Answer 1

当您第一次进入窗口时，窗口的 CRITICAL_SECTION 会在一个紧密的循环中旋转。它不会挂起调用 EnterCriticalSection 的线程，除非在自旋循环中经过了相当长的一段时间。因此，有 32 个线程竞争同一个临界区会烧毁并浪费大量 CPU 周期。请尝试使用互斥锁（请参阅 CreateMutex）。

Answer 2

您的 Windows 线程似乎正面临超级争用。它们似乎完全连载。您的关键部分有大约 7 毫秒的总处理时间和 32 个线程。如果所有线程都在锁上排队，队列中的最后一个线程要等到休眠大约 217 毫秒后才会运行。这与观察到的 160 毫秒等待时间相差不远。

所以，如果线程除了进入临界区之外别无他法，做工作，然后离开临界区，这就是我所期望的行为。

尝试刻画linux的profiling行为，看看程序的行为是否真的和apple to apple的比较。