windows - Windows 中的进程创建开销是多少？

Question

我一直听说在 Windows 中创建一个新进程非常昂贵。但我找不到确切的数字。是否有大致的循环次数？2GHz 双核处理器需要多少毫秒？

我用 Python 编写了一个测试程序，并测量了每个进程 5ms，但我不知道其中有多少是 Python 的额外开销。我估计不多。

Answer 1

有趣的问题！

如前所述，开销很高。出于好奇，是否已经快速编写了一个小基准来获得一些经验，以了解创建线程和进程需要多长时间以及这些时间之间的关系。

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>

#define MIN   0
#define AVG   1
#define MAX   2

DWORD WINAPI thread(LPVOID lpvData)
{
    return (0);
}

int main()
{
    BOOL result;
    int iteration;
    int i;
    STARTUPINFO si;
    PROCESS_INFORMATION pi;
    DWORD tStart;
    DWORD tEllapsed;
    double tCall;
    int spawnCount;
    HANDLE hThread;
    DWORD threadId;
    double ratio;
    double statCreateProcess[3];
    double statCreateThread[3];


    for (iteration = 0; iteration < 16; iteration++)
    {
        /*
        **  Measure creation time of process
        */
        tEllapsed = 0;
        spawnCount = 0;
        for (i = 0; i < 100; i++)
        {
            ZeroMemory(&si, sizeof(si));
            si.cb = sizeof(si);
            ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));

            tStart = GetTickCount();
            result = CreateProcess(NULL,
                                   "cmd.exe",
                                   NULL,
                                   NULL,
                                   FALSE,
                                   NORMAL_PRIORITY_CLASS,
                                   NULL,
                                   NULL,
                                   &si,
                                   &pi);

            if (result != FALSE)
            {
                tEllapsed += GetTickCount() - tStart;
                spawnCount++;

                // clean up...
                TerminateProcess(pi.hProcess, 0);
                CloseHandle(pi.hThread);
                CloseHandle(pi.hProcess);
            }
        }
        tCall = tEllapsed / (double)spawnCount;
        printf("average creation time of process: %0.3fms\n", tCall);

        // track statistics...
        if (iteration > 0)
        {
            if (statCreateProcess[MIN] > tCall)
                statCreateProcess[MIN] = tCall;
            statCreateProcess[AVG] += tCall;
            if (statCreateProcess[MAX] < tCall)
                statCreateProcess[MAX] = tCall;
        }
        else
        {
            statCreateProcess[MIN] = tCall;
            statCreateProcess[AVG] = tCall;
            statCreateProcess[MAX] = tCall;
        }


        /* measure creation time of thread */
        spawnCount = 0;
        tStart = GetTickCount();
        for (i = 0; i < 5000; i++)
        {           
            hThread = CreateThread(NULL,
                                   0,
                                   thread,
                                   NULL,
                                   0,
                                   &threadId);
            if (hThread != NULL)
            {
                spawnCount++;

                // clean up...
                CloseHandle(hThread);
            }
        }
        tEllapsed = GetTickCount() - tStart;
        tCall = tEllapsed / (double)spawnCount;
        printf("average creation time of thread: %0.3fms\n", tCall);

        // track statistics...
        if (iteration > 0)
        {
            if (statCreateThread[MIN] > tCall)
                statCreateThread[MIN] = tCall;
            statCreateThread[AVG] += tCall;
            if (statCreateThread[MAX] < tCall)
                statCreateThread[MAX] = tCall;
        }
        else
        {
            statCreateThread[MIN] = tCall;
            statCreateThread[AVG] = tCall;
            statCreateThread[MAX] = tCall;
        }
    } /* for (iteration = ...) */

    statCreateProcess[AVG] /= iteration;
    statCreateThread[AVG] /= iteration;

    printf("\n\n--- CreateProcess(..) ---\n");
    printf("minimum execution time ...: %0.3fms\n", statCreateProcess[MIN]);
    printf("average execution time ...: %0.3fms\n", statCreateProcess[AVG]);
    printf("maximum execution time ...: %0.3fms\n", statCreateProcess[MAX]);
    printf("\n--- CreateThread(..) ---\n");
    printf("minimum execution time ...: %0.3fms\n", statCreateThread[MIN]);
    printf("average execution time ...: %0.3fms\n", statCreateThread[AVG]);
    printf("maximum execution time ...: %0.3fms\n", statCreateThread[MAX]);

    ratio = statCreateProcess[AVG] / statCreateThread[AVG];
    printf("\n\nratio: %0.3f\n\n", ratio);

    getch();
    return (0);
}

我已经在我的计算机（i5 3.2GHz；Windows 7）上运行了几次，如果关闭防病毒应用程序并且从 Visual Studio 外部启动基准测试，这些值非常一致：

--- CreateProcess(..) ---
minimum execution time ...: 11.860ms
average execution time ...: 12.756ms
maximum execution time ...: 14.980ms

--- CreateThread(..) ---
minimum execution time ...: 0.034ms
average execution time ...: 0.037ms
maximum execution time ...: 0.044ms


ratio: 342.565

正如预期的那样，CreateProcess(..) 的变化更大，因为涉及更多的系统调用并且被另一个线程中断的可能性更高。请记住，创建线程的时间甚至更短，因为时间测量包括整个控制循环（否则 GetTickCount(..) 将太不准确而无法测量时间）。

在运行 Windows XP 的虚拟 PC 上进行的另一项测试（在上述同一台机器上运行）产生以下值：

--- CreateProcess(..) ---
minimum execution time ...: 22.630ms
average execution time ...: 24.666ms
maximum execution time ...: 27.340ms

--- CreateThread(..) ---
minimum execution time ...: 0.076ms
average execution time ...: 0.086ms
maximum execution time ...: 0.100ms


ratio: 287.982

有趣的是，CreateProcess(..) 和 CreateThread(..) 的平均执行时间的比率非常接近。

看到其他机器和 Windows 版本的价值会很有趣。如果大约 300 的比率在不同的机器和 Windows 版本上大致相同，我不会感到惊讶。

所以让我们得出结论： CreateProcess( ..) 在 Windows 上比 CreateThread(..) 慢得多。但实际上我很震惊它真的慢了多少......