《的核心改变》PPT课件.ppt

Windows XP 和 .NET Server 的核心改变,袁一民 高级工程师 企业平台支持部 Microsoft Corporation,Outline,概述 性能 延展性 64-bit 支持 文件系统 稳定性及恢复性 其他,Windows XP,Win2000 之后的基于Windows NT 核心的操作系统 第一个基于NT核心的面向家用的OS 新的产品系列 XP 家用版 较专业版极少的功能改变 Windows ME 的扩展 第一个64位 NT XP专业版64位版本 Windows Advanced Server Limited Edition,核心改变,最少的核心升级 Same CPU and memory requirements 核心架构基本不变 但是, 仍然有许多的改变 没有新API 没有新的子系统的加入 大多数Win2000 驱动程序可以未加修改的使用 内部版本号 5.1, not 6.0,Windows .NET Server,Windows 2000 服务器版的升级 版本号 (version 5.2 ) 与XP相比，有更多的内核改变 .Net 产品系列 Windows .NET Web Server (new package) Windows .NET Standard Server (was Server) Windows .NET Enterprise Server (Adv Server) Windows .NET Datacenter Server (no change) Windows 2000 Server 稳定性, Windows .NET Server 扩展性,Outline,概述 性能 延展性 64-bit 支持 文件系统 稳定性及恢复性 其他,启动过程,目标: 开机 -登陆画面小于30 秒 (Bootvis) 帮助Microsoft 和硬件厂商对此进行优化 异步进行驱动程序初始化 Winlogon 不会等待工作站服务启动完毕 不使用远端用户配置文件 域策略未改变,Prefetch 机制,文件操作将被记录 初始启动时, 监视前 2 分钟的启动进程(在用户界面被调入后30秒停止) 适用于应用程序的启动 监视前10秒 Prefetch 的“日志文件” -WindowPrefetch .EXE-.pf 启动日志: NTOSBOOT-B00DFAAD.pf,Prefetch 机制,当程序重新运行时, 系统将 读入索引的文件夹 读入文件数据 Reads are asynchronous But waits for all prefetch to complete 每3天，系统会自动对所有程序相关文件进行碎片整理! 目标: 减少磁盘寻道次数 这是应用程序/系统启动变慢的主因,休眠和唤醒,休眠文件被压缩 更快的恢复 设备的并行初始化 后台驱动程序的异步初始化,其他性能上的提高,快速系统调用 SYSENTER/SYSEXIT 用于Pentium II或更快的处理器 在多处理器平台上 智能working set trimming Pages removed are LRA (Least Recently Accessed) 在Win2000中, 这只在单处理器系统中实现,Outline,概述 性能 延展性 64-bit 支持 文件系统 稳定性及恢复性 其他,SMP延展性,内核延展性 注册表不再放在paged pool中 用文件映射方式 注册表上限 160MB 被移除 SYSTEM 峰巢文件上限 200 MB or of RAM,SMP延展性,主要系统内存限制的增加 200 GB 文件映射限制被消除 可以对大文件进行备份 系统虚拟地址空间 1.3 GB (960 MB 连续空间) Windows 2000 上限 660 MB (220 MB连续空间) 驱动程序上限 220 MB(Win2000), 960 MB(XP),SMP延展性,更多的lock 机制(pushlocks) 减少使用spinlock(自旋锁) 用于对象管理和AWE相关锁 使lock contention 减少 PFN (Page Frame Database) 锁 有些锁被全部移除 分页/未分页内存的限额, 申请和分配系统PTE, 通过AWE函数进行文件映像至物理内存,超线程,在超线程Xeon平台上支持逻辑处理器 不会对逻辑处理器进行许可验证 Windows .NET Server 在 4-CPU 系统上能使用 8 个逻辑处理器，Win2000 只能使用 4个,Outline,概述 性能 延展性 64-bit 支持 文件系统 稳定性及恢复性 其他,64-位 Windows,产品系列 Windows XP 专业 64-位版 Windows Advanced Server Limited Edition OEMs 预安装 免费升级至 .NET Server 真正的64-位版本(使用64-位字长指针) 更大的寻址能力 支持新的64-位 Intel Itanium 体系 未来: AMD x86-64,64-位 Windows 32-位 Windows 用户空间 7152 GB (6.9 TB) 2 or 3 GB 内核空间 128 GB 2 GB 系统缓存 1024 GB (1 TB) 960 MB 分页内存 128 GB 470 MB 未分页内存 128 GB 256 MB 页交换文件大小 32 TB 16 TB,64-位内存寻址,用户模式空间,内核模式空间,1FFFFF0000000000,用户模式页表,会话空间,会话空间页表,系统空间,6FC00000000,2000000000000000,3FFFFF0000000000,E000000000000000,-E000060000000000,FFFFFF0000000000,会话空间页表,0,64-位 Windows,更好的应用于CAD, 软件模拟, 和其他需要大量内存程序 并非是性能上的飞跃 对32-位应用程序支持 “Wow64” 允许Win32 32-位应用程序在64-位Windows版本上运行 但比32-位机执行速度慢 管理员可以通过组策略控制32-位应用程序的部署 新的策略项“Make 32-bit x86 Windows Installer Application Available to IA64 machines”,Win64 磁盘管理,Win64 boot.ini 是不能擦除的存储单元 可扩展的固化界面(EFI) 第一个分区是FAT格式 GUID 分区表 (GPT) 只用于64-位 克服了MBR分区的局限 64-位偏移量和长度 镜象的分区表,Outline,概述 性能 延展性 64-bit 支持 文件系统 稳定性及恢复性 其他,文件系统增强,在DVD-RAM上实现FAT32文件系统 只读NTFS卷 UDF 2.01格式(DVD-ROM,DVD-RAM, DVD-RW, DVD video的新格式) 加密文件系统(EFS) 不再使用独立的驱动程序集成于NTFS驱动 支持多用户使用加密文件(文件共享方式),碎片处理API,新的API接口 可以对MFT和其他Metadata文件进行碎片整理(除页交换文件) 可对加密文件进行碎片整理 没有4KB-簇的局限性 命令行界面 (支持脚本),卷的影象复制,可创建卷的快照 允许“hot backup” (包括打开的文件) 使用 copy-on-write 卷的改变后的快照同时也将改变簇的内容保存于快照文件 对已经改变的数据的读取仍将得到快照内容,卷的快照,卷影像复制 驱动程序 (volsnap.sys),镜象供应者,Oracle,SQL,卷影像复制服务,备份 应用程序,Backup application requests shadow copy,2. Writers told to freeze activity,3. Providers asked to create volume shadow copies,4. Writers told to resume (“thaw”) activity,Writers,5. 备份应用程序 saves data from volume Shadow copies,Outline,概述 性能 延展性 64-bit 支持 文件系统 稳定性及恢复性 其他,系统恢复,将系统恢复至原状态(注册表, COM+ 注册数据库, 用户配置文件, 以及其他不受WFP保护的文件) 对某些类型文件的替换会将原文件存储在恢复点文件夹中 569种文件类型被监视 see Platform SDK or list 恢复操作会替换此些文件 通过服务和文件系统的过滤器驱动程序实现,系统恢复,文件系统驱动(NTFS/FAT),系统恢复过滤器驱动,应用程序,File system request,Change.log1,A0009653.exe,A0009654.ini,System Volume Information _restoreXX-XXX-XXX RP5,用户模式 内核模式,系统恢复,恢复节点的创建 每 24 小时 当安装未签名驱动程序时 当用户启动或安装程序启动创建行为时(通过API/脚本) 可用WMI 实现编程控制 创建/删除恢复节点, 更改设置,更好的系统稳定性,驱动程序回复 恢复旧版本驱动程序 当启用“last known good”状态时自动进行 驱动程序验证器 DMA验证 检测DMA 缓冲区, 寄存器的不当使用 死锁(Deadlock)监测 检测锁冲突包括自旋锁, Fast Mutex SCSI验证 增强的I/O验证将测试驱动程序对电源管理 , WMI 的支持性,Outline,概述 性能 延展性 64-bit 支持 文件系统 稳定性及恢复性 其他,终端服务,终端服务被集成于Windows XP中 家用版: 支持 “断开并切换用户” 专业版: 远程桌面连接 远程桌面重定向: 音频, 串/并口, 文件系统(本地驱动器) .NET Server: 网络负载均衡,服务体系,对内建服务，使用两个非特权级帐号 本地服务, 网络服务 较本地系统帐号 减少所拥有的权限和可能的损害 更多服务将运行于服务容器进程内 Svchost 在Win2000首先引入 减少进程数量,调试,非介入式进程转储文件(允许进行故障进程的离线调试) 新的Win32API DebugActiveProcessStop 内核调试 本机现场内核调试(kd kl or windbg kl) 用1394口进行内核调试(除串行口外),其他,从ROM启动和执行 OS 和驱动程序被复制到RAM中 应用程序从ROM中执行 内存镜像 (fault tolerance) 热插拔PCI 对无显示服务器的支持 RIS（远程安装服务） EMS (紧急管理服务) 允许通过串行口/网络实施远端故障恢复/控制,更多信息,Dec 2001 MSDN 杂志文章 “Windows XP: 核心改进缔造了一个更稳定,强大的操作系统” /msdnmag /issues/01/12/XPKernel/XPKernel.asp Windows Internals (Microsoft Press - late 2002) 下一版Inside Windows 2000 将涵盖Windows 2000, XP,和.NET Server,问