מה נשתנה ב-Kernel הזה?

לרגל חג הפסח הקרב ובא סקר נתנאל בן-שושן את השינויים בולטים ב- Windows 7 & Server 2008 R2 Kernel וברכיבי המערכת המרכזיים (Core Components).

בשונה מ- Windows Vista ומערכות הפעלה קודמות, ה- Kernel של Windows 7 ו- Server 2008 R2 זהה והושק במקביל. חשוב לציין כי מערכת Windows Server 2008 R2 הושקה בגרסת 64-bit בלבד, בשונה מ- Windows 7 אשר זמינה אף בגרסת 32-bit.

משתמשים רבים נוטים להתייחס ל- Windows 7 & Server 2008 R2 כאל שינוי מינורי (Minor Change), וזאת עקב ציון ה- Version Number 6.1 (כאשר Windows Vista הינה 6.0). למעשה, השינוי אינו מינורי כלל, והייחוס ל- Version Number 6.1 מיועד עבור קהל המפתחים בעיקר במטרה למנוע בעיות תאימות, כך שלמעשה במידה והיישום שפיתחתם דורש סביבת עבודה של Windows עם Version Number של 6.x אין צורך להערך עם תיקונים מסוימים הן ברמת צוות הפיתוח והן ברמת המטמיעים (דוגמת בנייה והטמעת Shims) וניתן להטמיע את היישום על-גבי Windows 7 & Server 2008 R2 באותה קלות בה הוא הוטמע על-גבי Windows Vista & Server 2008.

יסודות המערכת

אחד מאבני היסוד המרכזיים ב- Windows 7 & Server 2008 R2 הוא MinWin. בשונה ממערכות הפעלה מצומצמות קודמות דוגמת Windows PE או Server Core אשר נבנו ממערכות Windows שלמות ומלאות אשר חלקים מרכזיים ושונים הוסרו מהן (ולעיתים רבות צורת עבודה שכזו יצרה בעיות עקב תלות של רכיב קיים במערכת ברכיב שהוסר מן המערכת), המבנה הארכיטקטוני של MinWin שונה בכך שהוא בנוי שכבה אחר שכבה של רכיבי מערכת בשונה מגרסאות קודמות אשר היו בנויות ממקשה אחת אשר הוסרו ממנה רכיבים שונים. מיקרוסופט מגדירה את MinWin כסט רכיבים אשר דרושים לביצוע אתחול (Boot) ומאפשרים גישה לרשת. למעשה, MinWin מכילה את ntoskernel.exe, TCP/IP stack, file system driver, שירותים מצומצמים ו”דרייברים” (Drivers) בודדים. המערכת עצמה אינה מכילה GUI ואינה מאפשרת לתשאל ולעבוד במקביל אליה עם WMI.

כברירת מחדל, ה- MinWin צורך כ- 25MB על-גבי הדיסק הקשיח ו- 40MB בזיכרון ה- RAM. ואף ה- Splash screen אינו גראפי אלא מבוסס טקסט בלבד.

Console Window Support הינו שינוי חשוב נוסף אשר קיים ב- Windows 7 & Server 2008 R2. ה- Console Window Support הוא Thread הפועל תחת Csrss.exe בשם Conhost.exe. הסיבה לכך גלומה בכך ש- Csrss.exe, אשר במערכות קודמות היה אחראי על ה- Command line, לא היה יכול לקבל את ה- Theme במלואו (דוגמת Windows XP אשר למרות העבודה עם Windows XP Theme, מעטפת חלון ה- Cmd.exe הייתה של ה- Classic Theme; ו- Windows Vista בה ה- Theme חל על ה- Cmd.exe חלקית, כאשר סרגלי וכפתורי הניווט הוצגו בתצורת Classic). כמו כן, ניתן היה להבחין ב- Windows Vista כי לא ניתן היה לבצע גרירה (Drag & Drop) ל- Cmd.exe; וזאת מטעמי אבטחה הנגזרות מהשימוש ב- Csrss.exe.

ה- Conhost.exe מטפל בבעיות שהופיעו במערכות קודמות ומאפשר עבודה תקינה עם Cmd.exe. ניתן אף להבחין באמצעות Process Explorer כי ה- CompSec של Conhost.exe הוא Cmd.exe. כך שניתן לראות באופן ישיר כי Conhost.exe נוצר למען Cmd.exe.

clip_image005

ביצועים

צריכת הזיכרון של Windows 7 & Server 2008 R2 קטנה בהרבה מזו של Windows Vista. אחת מהסיבות העיקריות לכך היא השימוש ב- Desktop Window Manager (DWM) 1.1, ה- DWM אחראי על ה- Aero Glass והערכות הויזואליות, אשר חלקו הגדול תוכנן מחדש וממזער את צריכת הזיכרון בכל חלון שנפתח ב- 50% הן ברמת ה- Classic Mode והן ברמת ה- Aero Glass Mode.

clip_image006

מלבד השימוש ב- DWM 1.1 שמשפר את תחום צריכת וניצול הזיכרון בצורה טובה יותר, ה- Registry כעת מבצע קריאה של נתונים מן ה- Paged pool, פעולה אשר חוסכת מיפויי זיכרון רבים וגורמת לכך שה- Memory Manager תנהל את שליפת הנתונים מן ה- Paging file.

טכנולוגיות ה- ReadyBoost אשר מאפשרת לבצע Cache מהתקנים שליפים (דוגמת Flash drives) לטובת ביצועי המערכת, פועלת ב- Windows 7 & Server 2008 R2 באופן בו היא קרובה יותר מבחינת דפוסי עבודה ל- Kernel-mode ומאפשרת ל- Memory Manager לנהל את ההתקן השליף שחובר בצורה טובה יותר, כך שלמעשה ניתן לבצע Caching של Pages ב- ReadyBoost Cache אשר בגרסאות קודמות היו מאוחסנים ב- Paging file. ה- ReadyBoost מאפשר לעבוד עם התקנים בעלי קיבולת של עד 32GB בשונה מ- Windows Vista אשר תומכת בהתקנים בקיבולת של עד 4GB; כמו כן, ReadyBoost פועלת עם הצפנת AES256 לצורכי אבטחה.

טכנולוגיה נוספת אשר שופרה היא ה- ReadyBoot, אשר מאפשרת למערכת ההפעלה לבצע אתחול (Boot) בצורה מהירה יותר. טכנולוגיה זו הוצגה לראשונה ב- Windows Vista.

צריכת חשמל

הן בצד הלקוח: Windows 7 בה אנו מעוניינים בצריכת חשמל נמוכה עקב שימוש במחשבים ניידים שיפעלו לזמן רב יותר והן בצד השרת: Windows Server 2008 R2 אשר אנו מעוניינים כי המערכת תצרוך כמה שפחות חשמל מחוות השרתים.

מיקרוסופט מציגה שיפורים חדים בתחום ניהול וצריכת החשמל ב- Windows 7 & Server 2008 R2, השינויים והתכונות החדשות מוצגים תחת נושא זה.

Core Parking היא טכנולוגיה אשר מאפשרת להעביר בקשות לעיבוד לליבה אחת או יותר אשר פעילות ו”לכבות” ליבות (Cores) שאינן בשימוש במעבדים, כלומר להעביר אותן למצב “שינה” (Sleep), או כפי שנהוג לציין בז’רגון המקצועי – הליבות עוברות ל- C3 State.

במידה וקיים צורך בכוח עיבוד רחב יותר, מערכת ההפעלה “מעירה” ליבות בהתאם לצורך ומכניסה אותן לפעולה וזאת מבלי לפגוע בביצועי המערכת.

כמו כן, תכונת ה- Core Parking תומכת ב- P State, אשר מאפשרת להנמיך את צריכת החשמל מן הליבות, בדומה לטכנולוגיית ה- SpeedStep של Intel אשר מנמיכה את פעולת הליבות במחשבים ניידים אשר פועלים עם בטריה בלבד (כמובן שה- Frequency של הליבה נמוכה בהתאם להספק אשר מגיע אליה).

חשוב לציין כי Windows Server 2008 R2 תומכת בעד 256 ליבות, כך שתכונת ה- Core Parking יכולה לחסוך חשמל רב מבלי לגרוע בביצועי המערכת בעת מעבר ליבות ל- C3 State או ל- P State; ובנוסף, ניתן לשלוט על תכונת ה- Core Parking באמצעות Group Policy.

.

הפוסט נכתב במקור בבלוג של נתנאל בן-שושן

נתנאל בן-שושן

נתנאל בן-שושן (CSA, JNCIA-SSL, MCSA/E, MCTS, MCITP) הוא יועץ טכנולוגיות ומרצה אשר עוסק בעיקר בתשתיות מיקרוסופט, תקשורת ואבטחת מערכות מידע. נתנאל מפעיל את האתר www.ben-shushan.net אשר מכיל שלל מאמרים, טיפים וטריקים בנושאי ה- IT השונים ומפעיל בנוסף לכך בלוג אישי בקהילת הבלוגים של מיקרוסופט ישראל. בזמנו הפנוי נתנאל אוהב לצייר, לבשל ולדוג.

הגב

1 תגובה על "מה נשתנה ב-Kernel הזה?"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
trackback

[…] לרגל חג הפסח הקרב ובא סקר נתנאל בן-שושן את השינויים בולטים ב- Windows 7 & Server 2008 R2 Kernel וברכיבי המערכת המרכזיים (Core Components). אל הפוסט המלא […]

wpDiscuz

תגיות לכתבה: