VC2008的编译参数问题

do_fork 2009-12-15 02:11:15 
#include <stdio.h>



char *power_2(int n, char *pos)

{

        static unsigned int d[750000], w=10000;

        unsigned int x = n / 18, t=1U<<18, b=0, g=0, i;

        d[0] = 1 << (n % 18);

        if (d[0] > w) {

                d[++b] = d[0]/w;

                d[0] %= w;

        }

        while (x--) {

                for (i=0; i<=b; i++) {

                        d[i] = d[i] * t + g;

                        g = d[i] / w;

                        d[i] %= w;

                }

                while (g) {

                        d[++b] = g%w;

                        g /= w;

                }

        }

        i = sprintf(pos, "%u", d[b]);

        if (i<2 && b)

                sprintf(pos+1, "%u", d[--b]);

        pos[2] = 0;

        return pos;

}



int main()

{

        char pos[16];

        puts(power_2(4000000, pos));

        return 0;

}


以上是计算2的n次方的最高位和次高位的代码。
power_2(4000000, pos) 表示计算2的4M次方


虚拟机实测数据：
计算大小(单位：百万次方)，耗费时间:
1: 4.747s
2: 18.966s
3: 43.180s
4: 79.086s

想着虚拟机肯定跑不过物理机的，于是拿VC2008编译了一下，
在物理机中执行，计算2的0.5M次方竟然花了11秒多，1M次方要40多秒
计算1M次方时，虚拟机中的性能接近物理机的10倍...

gcc 4.4.2 用的 -O3 参数编译，
VC2008 sp1编译选项是 release /O2 /Ot

就算gcc优化能力再强，10倍的差距也不太可能，怀疑是别的原因

物理机：AMD X2 240 + 2G*2 + 32位 Windows 7家庭高级版
虚拟机: VirtualBox 3.0.10 + 32位 Debian Linux sid版
...全文
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Daven172 2009-12-20
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这个真的要顶！
skyworth98 2009-12-19
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上面的编译参数为/Ox,
以下的为/O2





; Listing generated by Microsoft (R) Optimizing Compiler Version 15.00.30729.01 



	TITLE	e:\Projects\Power2\Power2\Power2.c

	.686P

	.XMM

	include listing.inc

	.model	flat



INCLUDELIB OLDNAMES



PUBLIC	??_C@_02GMHACPFF@?$CFu?$AA@			; `string'

EXTRN	@__security_check_cookie@4:PROC

EXTRN	__imp__sprintf:PROC

EXTRN	__imp__puts:PROC

;	COMDAT ??_C@_02GMHACPFF@?$CFu?$AA@

CONST	SEGMENT

??_C@_02GMHACPFF@?$CFu?$AA@ DB '%u', 00H		; `string'

?w@?1??power_2@@9@9 DD 02710H				; `power_2'::`2'::w

PUBLIC	_power_2

?d@?1??power_2@@9@9 DD 0b71b0H DUP (?)			; `power_2'::`2'::d

; Function compile flags: /Ogtpy

; File e:\projects\power2\power2\power2.c

;	COMDAT _power_2

_TEXT	SEGMENT

_x$ = 8							; size = 4

_pos$ = 8						; size = 4

_power_2 PROC						; COMDAT



; 4    : {



	push	ebp

	mov	ebp, DWORD PTR _pos$[esp]

	push	esi

	push	edi



; 5    :     static unsigned int d[750000], w=10000;

; 6    :     unsigned int x = n / 18, t=1U<<18, b=0, g=0, i;



	xor	edi, edi

	mov	eax, 55555				; 0000d903H

	xor	esi, esi



; 7    :     d[0] = 1 << (n % 18);



	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9, 1024	; 00000400H

	push	ebx

	npad	5

$LL8@power_2:



; 8    :     if (d[0] > w) {

; 9    :         d[++b] = d[0]/w;

; 10   :         d[0] %= w;

; 11   :     }

; 12   :     while (x--) {



	dec	eax

	mov	DWORD PTR _x$[esp+12], eax



; 13   :         for (i=0; i<=b; i++) {



	xor	ecx, ecx

	npad	9

$LL24@power_2:



; 14   :             d[i] = d[i] * t + g;



	mov	eax, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4]

	shl	eax, 18					; 00000012H

	lea	edx, DWORD PTR [eax+esi]

	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4], edx



; 15   :             g = d[i] / w;



	mov	eax, -776530087				; d1b71759H

	mul	edx



; 16   :             d[i] %= w;



	mov	eax, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4]

	shr	edx, 13					; 0000000dH

	mov	esi, edx

	xor	edx, edx

	mov	ebx, 10000				; 00002710H

	div	ebx

	inc	ecx

	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4-4], edx

	cmp	ecx, edi

	jbe	SHORT $LL24@power_2



; 17   :         }

; 18   :         while (g) {



	test	esi, esi

	je	SHORT $LN25@power_2

$LL3@power_2:



; 19   :             d[++b] = g%w;



	mov	eax, -776530087				; d1b71759H

	mul	esi

	shr	edx, 13					; 0000000dH

	mov	ecx, edx

	imul	ecx, 10000				; 00002710H

	sub	esi, ecx

	inc	edi

	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[edi*4], esi



; 20   :             g /= w;



	mov	esi, edx

	test	esi, esi

	jne	SHORT $LL3@power_2

$LN25@power_2:



; 8    :     if (d[0] > w) {

; 9    :         d[++b] = d[0]/w;

; 10   :         d[0] %= w;

; 11   :     }

; 12   :     while (x--) {



	mov	eax, DWORD PTR _x$[esp+12]

	test	eax, eax

	jne	SHORT $LL8@power_2



; 21   :         }

; 22   :     }

; 23   :     i = sprintf(pos, "%u", d[b]);



	mov	edx, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[edi*4]

	mov	esi, DWORD PTR __imp__sprintf

	push	edx

	push	OFFSET ??_C@_02GMHACPFF@?$CFu?$AA@

	push	ebp

	call	esi

	add	esp, 12					; 0000000cH

	pop	ebx



; 24   :     if (i<2 && b)



	cmp	eax, 2

	jae	SHORT $LN23@power_2

	test	edi, edi

	je	SHORT $LN23@power_2



; 25   :         sprintf(pos+1, "%u", d[--b]);



	mov	eax, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[edi*4-4]

	push	eax

	lea	ecx, DWORD PTR [ebp+1]

	push	OFFSET ??_C@_02GMHACPFF@?$CFu?$AA@

	push	ecx

	call	esi

	add	esp, 12					; 0000000cH

$LN23@power_2:

	pop	edi

	pop	esi



; 26   :     pos[2] = 0;



	mov	BYTE PTR [ebp+2], 0



; 27   :     return pos;



	mov	eax, ebp

	pop	ebp



; 28   : }



	ret	0

_power_2 ENDP

_TEXT	ENDS

PUBLIC	__$ArrayPad$

PUBLIC	_main

EXTRN	___security_cookie:DWORD

; Function compile flags: /Ogtpy

;	COMDAT _main

_TEXT	SEGMENT

_pos$ = -20						; size = 16

__$ArrayPad$ = -4					; size = 4

_main	PROC						; COMDAT



; 31   : {



	sub	esp, 20					; 00000014H

	mov	eax, DWORD PTR ___security_cookie

	xor	eax, esp

	mov	DWORD PTR __$ArrayPad$[esp+20], eax



; 32   :     char pos[16];

; 33   :     puts(power_2(1000000, pos));



	lea	eax, DWORD PTR _pos$[esp+20]

	push	eax

	call	_power_2

	push	eax

	call	DWORD PTR __imp__puts



; 34   :     return 0;

; 35   : }



	mov	ecx, DWORD PTR __$ArrayPad$[esp+28]

	add	esp, 8

	xor	ecx, esp

	xor	eax, eax

	call	@__security_check_cookie@4

	add	esp, 20					; 00000014H

	ret	0

_main	ENDP

_TEXT	ENDS

END
晴天1999 2009-12-19
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新手哈!多多指教哟
skyworth98 2009-12-18
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楼主，给VC2008编译器加上 /FAs 参数，让编译器产生汇编代码，
然后和虚拟机里面产生的汇编代码相比较看看。

这个直接是看不出什么原因的，我个人觉得，要解决这个问题，最快的方法就是比较汇编代码。
因为都是在同一个CPU上执行的，能引起这种差不多数量级上的差别的，要么就是算法问题，
要么就是指令问题。 由于源代码都是一样的，那就只好比较汇编代码了。
skyworth98 2009-12-18
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VC 2008 SP1




; Listing generated by Microsoft (R) Optimizing Compiler Version 15.00.30729.01 



	TITLE	e:\Projects\Power2\Power2\Power2.c

	.686P

	.XMM

	include listing.inc

	.model	flat



INCLUDELIB OLDNAMES



EXTRN	@__security_check_cookie@4:PROC

EXTRN	__imp__sprintf:PROC

EXTRN	__imp__puts:PROC

?w@?1??power_2@@9@9 DD 02710H				; `power_2'::`2'::w

$SG-5	DB	'%u', 00H

	ORG $+1

$SG-6	DB	'%u', 00H

PUBLIC	_power_2

?d@?1??power_2@@9@9 DD 0b71b0H DUP (?)			; `power_2'::`2'::d

; Function compile flags: /Ogtpy

; File e:\projects\power2\power2\power2.c

;	COMDAT _power_2

_TEXT	SEGMENT

_pos$ = 8						; size = 4

_power_2 PROC						; COMDAT



; 4    : {



	push	ebx

	push	ebp

	push	esi

	push	edi



; 5    :     static unsigned int d[750000], w=10000;

; 6    :     unsigned int x = n / 18, t=1U<<18, b=0, g=0, i;



	xor	edi, edi

	mov	ebp, 55555				; 0000d903H

	xor	esi, esi



; 7    :     d[0] = 1 << (n % 18);



	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9, 1024	; 00000400H

	npad	9

$LL8@power_2:



; 8    :     if (d[0] > w) {

; 9    :         d[++b] = d[0]/w;

; 10   :         d[0] %= w;

; 11   :     }

; 12   :     while (x--) {



	dec	ebp



; 13   :         for (i=0; i<=b; i++) {



	xor	ecx, ecx

$LL24@power_2:



; 14   :             d[i] = d[i] * t + g;



	mov	eax, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4]

	shl	eax, 18					; 00000012H

	lea	edx, DWORD PTR [eax+esi]

	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4], edx



; 15   :             g = d[i] / w;



	mov	eax, -776530087				; d1b71759H

	mul	edx



; 16   :             d[i] %= w;



	mov	eax, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4]

	shr	edx, 13					; 0000000dH

	mov	esi, edx

	xor	edx, edx

	mov	ebx, 10000				; 00002710H

	div	ebx

	inc	ecx

	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[ecx*4-4], edx

	cmp	ecx, edi

	jbe	SHORT $LL24@power_2



; 17   :         }

; 18   :         while (g) {



	test	esi, esi

	je	SHORT $LN25@power_2

$LL3@power_2:



; 19   :             d[++b] = g%w;



	mov	eax, -776530087				; d1b71759H

	mul	esi

	shr	edx, 13					; 0000000dH

	mov	ecx, edx

	imul	ecx, 10000				; 00002710H

	sub	esi, ecx

	inc	edi

	mov	DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[edi*4], esi



; 20   :             g /= w;



	mov	esi, edx

	test	esi, esi

	jne	SHORT $LL3@power_2

$LN25@power_2:



; 8    :     if (d[0] > w) {

; 9    :         d[++b] = d[0]/w;

; 10   :         d[0] %= w;

; 11   :     }

; 12   :     while (x--) {



	test	ebp, ebp

	jne	SHORT $LL8@power_2



; 21   :         }

; 22   :     }

; 23   :     i = sprintf(pos, "%u", d[b]);



	mov	edx, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[edi*4]

	mov	ebx, DWORD PTR _pos$[esp+12]

	mov	esi, DWORD PTR __imp__sprintf

	push	edx

	push	OFFSET $SG-5

	push	ebx

	call	esi

	add	esp, 12					; 0000000cH



; 24   :     if (i<2 && b)



	cmp	eax, 2

	jae	SHORT $LN23@power_2

	test	edi, edi

	je	SHORT $LN23@power_2



; 25   :         sprintf(pos+1, "%u", d[--b]);



	mov	eax, DWORD PTR ?d@?1??power_2@@9@9[edi*4-4]

	push	eax

	lea	ecx, DWORD PTR [ebx+1]

	push	OFFSET $SG-6

	push	ecx

	call	esi

	add	esp, 12					; 0000000cH

$LN23@power_2:

	pop	edi

	pop	esi

	pop	ebp



; 26   :     pos[2] = 0;



	mov	BYTE PTR [ebx+2], 0



; 27   :     return pos;



	mov	eax, ebx

	pop	ebx



; 28   : }



	ret	0

_power_2 ENDP

_TEXT	ENDS

PUBLIC	__$ArrayPad$

PUBLIC	_main

EXTRN	___security_cookie:DWORD

; Function compile flags: /Ogtpy

;	COMDAT _main

_TEXT	SEGMENT

_pos$ = -20						; size = 16

__$ArrayPad$ = -4					; size = 4

_main	PROC						; COMDAT



; 31   : {



	sub	esp, 20					; 00000014H

	mov	eax, DWORD PTR ___security_cookie

	xor	eax, esp

	mov	DWORD PTR __$ArrayPad$[esp+20], eax



; 32   :     char pos[16];

; 33   :     puts(power_2(1000000, pos));



	lea	eax, DWORD PTR _pos$[esp+20]

	push	eax

	call	_power_2

	push	eax

	call	DWORD PTR __imp__puts



; 34   :     return 0;

; 35   : }



	mov	ecx, DWORD PTR __$ArrayPad$[esp+28]

	add	esp, 8

	xor	ecx, esp

	xor	eax, eax

	call	@__security_check_cookie@4

	add	esp, 20					; 00000014H

	ret	0

_main	ENDP

_TEXT	ENDS

END
do_fork 2009-12-18
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gcc生成的汇编, 用的 -O2, -O3代码太长，性能跟O2差别在百分之十以内，就不贴O3了
	.file	"k.c"

	.section	.rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1

.LC0:

	.string	"%u"

	.text

	.p2align 4,,15

.globl power_2

	.type	power_2, @function

power_2:

	pushl	%ebp

	movl	$954437177, %edx

	movl	%esp, %ebp

	pushl	%edi

	xorl	%edi, %edi

	pushl	%esi

	pushl	%ebx

	subl	$44, %esp

	movl	8(%ebp), %ebx

	movl	%ebx, %eax

	imull	%edx

	movl	%ebx, %eax

	sarl	$31, %eax

	sarl	$2, %edx

	subl	%eax, %edx

	movl	$1, %eax

	leal	(%edx,%edx,8), %ecx

	movl	%ebx, %edx

	addl	%ecx, %ecx

	subl	%ecx, %edx

	movl	%edx, %ecx

	sall	%cl, %eax

	cmpl	$10000, %eax

	movl	%eax, d.1844

	jbe	.L3

	movl	$10000, %ecx

	xorl	%edx, %edx

	divl	%ecx

	movw	$1, %di

	movl	%eax, d.1844+4

	movl	%edx, d.1844

.L3:

	movl	%ebx, %eax

	movl	$954437177, %ecx

	imull	%ecx

	sarl	$31, %ebx

	sarl	$2, %edx

	subl	%ebx, %edx

	movl	%edx, -28(%ebp)

	movl	-28(%ebp), %eax

	testl	%eax, %eax

	je	.L15

	.p2align 4,,7

	.p2align 3

.L8:

	xorl	%ecx, %ecx

	xorl	%ebx, %ebx

	movl	%ecx, %edx

	.p2align 4,,7

	.p2align 3

.L4:

	movl	d.1844(,%ebx,4), %esi

	movl	$-776530087, %eax

	sall	$18, %esi

	leal	(%edx,%esi), %esi

	mull	%esi

	shrl	$13, %edx

	imull	$10000, %edx, %eax

	subl	%eax, %esi

	movl	%esi, d.1844(,%ebx,4)

	addl	$1, %ebx

	cmpl	%ebx, %edi

	jae	.L4

	testl	%edx, %edx

	movl	%edx, %ecx

	je	.L5

	leal	1(%edi), %ebx

	leal	d.1844(,%ebx,4), %esi

	jmp	.L6

	.p2align 4,,7

	.p2align 3

.L16:

	addl	$1, %ebx

.L6:

	movl	$-776530087, %eax

	movl	%ebx, %edi

	mull	%ecx

	shrl	$13, %edx

	imull	$10000, %edx, %eax

	subl	%eax, %ecx

	movl	%ecx, (%esi)

	addl	$4, %esi

	testl	%edx, %edx

	movl	%edx, %ecx

	jne	.L16

.L5:

	subl	$1, -28(%ebp)

	movl	-28(%ebp), %eax

	testl	%eax, %eax

	jne	.L8

.L15:

	movl	d.1844(,%edi,4), %eax

	movl	$.LC0, 4(%esp)

	movl	%eax, 8(%esp)

	movl	12(%ebp), %eax

	movl	%eax, (%esp)

	call	sprintf

	cmpl	$1, %eax

	ja	.L9

	testl	%edi, %edi

	je	.L9

	movl	d.1844-4(,%edi,4), %eax

	movl	$.LC0, 4(%esp)

	movl	%eax, 8(%esp)

	movl	12(%ebp), %eax

	addl	$1, %eax

	movl	%eax, (%esp)

	call	sprintf

.L9:

	movl	12(%ebp), %edx

	movb	$0, 2(%edx)

	movl	%edx, %eax

	addl	$44, %esp

	popl	%ebx

	popl	%esi

	popl	%edi

	popl	%ebp

	ret

	.size	power_2, .-power_2

	.p2align 4,,15

.globl main

	.type	main, @function

main:

	pushl	%ebp

	movl	%esp, %ebp

	andl	$-16, %esp

	subl	$32, %esp

	leal	16(%esp), %eax

	movl	%eax, 4(%esp)

	movl	$4000000, (%esp)

	call	power_2

	movl	%eax, (%esp)

	call	puts

	xorl	%eax, %eax

	leave

	ret

	.size	main, .-main

	.local	d.1844

	.comm	d.1844,3000000,32

	.ident	"GCC: (Debian 4.4.2-5) 4.4.2"

	.section	.note.GNU-stack,"",@progbits
老邓 2009-12-18
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不好意思，这两天要上一节公开课，一直没抽出时间来装虚拟机...
skyworth98 2009-12-18
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不至于差别这么大，偶尔Debug版本比Release版本还要快些

[Quote=引用 1 楼 loaden 的回复:]
确定物理机没使用Debug版本？
[/Quote]
skyworth98 2009-12-18
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gcc没怎么用过，应该也有产生 ASM Listing的选项吧？
晴天1999 2009-12-17
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新手哈!多多指教哟!
li825127671 2009-12-17
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学了
LittleJohny 2009-12-17
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mark
do_fork 2009-12-17
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up
do_fork 2009-12-15
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[Quote=引用 2 楼 benbshmily 的回复:]
计算2的n次方的最高位和次高位的代码.
好精炼的算法。fork兄能否解释下你的算法呢？我愚昧，看不懂，18是个啥。
谢谢。
[/Quote]

就是模拟手算，将大的计算分解，2^n == ((2^18)^(n/18)) * 2^(n%18)
选18是因为 9999 * (2^18) + 进位 不会超过 unsigned int 的表示范围
do_fork 2009-12-15
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确定是Release，产生的exe文件是9216字节，计算1M仍需43秒
tomorrowtwo 2009-12-15
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学习一下！
jernymy 2009-12-15
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mark先
do_fork 2009-12-15
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10楼的测试结果，跟我的比较接近，
X2 240整数运算能力，可能跟PE2160在一个数量级
do_fork 2009-12-15
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[Quote=引用 10 楼 skyworth98 的回复:]
PE2160 Dual@1.8GHz, /O2 1M，25~30s,但是系统中有其他进程在运行。
/Ox 1M, 35~40s.

感觉楼主的机器是不是有些什么软件在强CPU？

引用楼主 do_fork 的回复:
C/C++ code#include <stdio.h>char*power_2(int n,char*pos)
{static unsignedint d[750000], w=10000;
        unsignedint x= n/18, t=1U < <18, b=0, g=0, i;
        d[0]=1 < < (n%18);if (d[0]> w) {
                d[++b]= d[0]/w;
                d[0]%= w;
        }while (x--) {for (i=0; i <=b; i++) {
                        d[i]= d[i]* t+ g;
                        g= d[i]/ w;
                        d[i]%= w;
                }while (g) {
                        d[++b]= g%w;
                        g/= w;
                }
        }
        i= sprintf(pos,"%u", d[b]);if (i <2&& b)
                sprintf(pos+1,"%u", d[--b]);
        pos[2]=0;return pos;
}int main()
{char pos[16];
        puts(power_2(4000000, pos));return0;
}

以上是计算2的n次方的最高位和次高位的代码。
power_2(4000000, pos) 表示计算2的4M次方


虚拟机实测数据：
计算大小(单位：百万次方)，耗费时间:
1:  4.747s
2: 18.966s
3: 43.180s
4: 79.086s

想着虚拟机肯定跑不过物理机的，于是拿VC2008编译了一下，
在物理机中执行，计算2的0.5M次方竟然花了11秒多，1M次方要40多秒
计算1M次方时，虚拟机中的性能接近物理机的10倍...

gcc 4.4.2 用的 -O3 参数编译，
VC2008 sp1编译选项是 release /O2 /Ot

就算gcc优化能力再强，10倍的差距也不太可能，怀疑是别的原因

物理机：AMD X2 240 + 2G*2 + 32位 Windows 7家庭高级版
虚拟机: VirtualBox 3.0.10 + 32位 Debian Linux sid版

[/Quote]

我是双核的CPU，即使有个进程比较占用CPU，也不应该有如此大的差距，
何况两者运行之时，系统中其它软件环境基本是一样的，没有吃CPU的软件在运行
do_fork 2009-12-15
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没有用自己写的计时方法测试

虚拟机是用 $ time cmd 获得的时间，
这是Linux内置计时功能，几十年实践检验了

真实机上，是我用
echo %TIME% && cmd
echo %TIME%
然后人工计算出来的时间差

多次测试下，结果跟手机上的秒表计时结果大致一样


所以才很疑惑
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