Win7启动速度研究，同样的PC配置，机械盘、固态盘、无盘网络启动速度为何不同？ By 死性不改

一、环境：

一台台式机（映泰B85、i5-4590、16G内存、三星、Intel固态盘、Realtek网卡）；

一台笔记本（T440P、8G内存、三星、Intel固态盘、Intel I217-LM网卡）；

一个8口TP-LINK塑料外壳千兆交换机；

网维大师无盘2250版本；

二、起因：

1、系统问题反馈群里的凌风同学纠结本站提供的14Q4和15Q3启动速度有差别，14Q4的花瓣界面比15Q3的时间短大概2秒，我们很好奇为什么；

2、同样一台PC机，配置固定，BIOS版本及设置固定，为什么机械盘、固态盘、无盘启动的速度不同呢？

3、以上2个问题的延伸段，到底慢在哪里呢？

三、工具：

带着这些疑问，我在Windows ADK中找到了微软自家性能分析工具Windows性能分析器(Windows Performance Toolkit，简称WPT)，之所以能知道这个工具，是因为做Win2012、Win10 GHOST系统时，需要使用Windows ADK……
Windows ADK下载器下载地址：http://www.microsoft.com/zh-cn/download/details.aspx?id=30652
该ADK支持：Windows 7, Windows 8, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008 R2 SP1, Windows Server 2012, Windows Vista

由于微软没提供adk的ISO，所以只能用下载器下载，你安装时，可以只选择下图的工具下载安装，这样速度会快一点；

四、原理（知识有限，可能有误，欢迎大家指正）：

以下中文内容主要来自以下2个网站，然后根据自己的理解又修改了一些，感谢分享这些内容的同学们；

http://blogs.technet.com/b/thoughts_on_platform/archive/2012/08/06/die-windows-startphasen.aspx

http://coregear.lofter.com/post/118e1a_2f1ecf

http://www.techsupportalert.com/content/windows-7-startup.htm（非常完整详细）

0、BIOS 阶段

按下开机按钮，BIOS进行自检并加载BIOS设置，这个引导过程结束时，会检测到一个有效的系统盘才能继续启动。

如果BIOS设置为有盘启动：BIOS嵌入式启动程序读取MBR主引导记录，DPT分区表，PBR分区引导记录，然后找到并启动Bootmgr启动管理器，Bootmgr读取BCD启动配置数据，然后根据BCD启动配置数据找到Winload.exe并启动它，然后由Winload.exe开始初始化并启动整个操作系统；

如果BIOS设置为无盘启动：PXE程序开始工作，初始化网卡，检测线路通断，DHCP获取客户机IP信息，TFTP传输无盘引导程序，然后由无盘引导程序加载Bootmgr.exe读取BCD启动配置数据，然后根据BCD启动配置数据找到 Winload.exe并启动它，然后由Winload.exe开始初始化并启动整个操作系统；

注1：不同的无盘实现原理略有差异，例如网维无盘是从服务器读取bootmgr，而其他无盘是读取img包里的bootmgr，这就是为什么其他无盘能换开机启动画面，但是网维无盘不能的原因，因为修改启动画面需要修改bootmgr……同时网维无盘的bootmgr是被修改过的，粗暴的替换可能导致无法启动……

注2：BIOS阶段的耗时WPT是捕获不到的；

微软把BIOS之后的系统启动过程分为以下5个阶段，使用Windows性能分析工具可以采集到这些信息，其实360之类的软件采集系统开机时间，也是通过这种方式实现的，根据一些资料，整理了一份启动阶段图标，从下面这张图，大概能看到启动时间消耗在什么地方；

五、WPT工具的使用：

结合以上原理，我们可以初步通过WPT性能分析工具来对比下系统启动耗时，大概慢在什么地方；

第一步：将Superfetch和计划任务服务设置为自动，cmd内运行以下代码，然后重启计算机：

Reg Add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\SysMain /v Start /t REG_DWORD /d 2 /F
Reg Add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\Schedule /v Start /t REG_DWORD /d 2 /F

第二部：捕获系统性能日志，cmd逐行执行以下代码，代码执行完成后，系统会自动重启；

cd\
cd "C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Windows Performance Toolkit"
xbootmgr.exe -trace boot

第三步：获得etl性能日志；

系统重启开机后，会弹出一个提示，直接点Finished即可，然后按alt+f4关闭程序；

到C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Windows Performance Toolkit目录可以拿到捕获日志：boot_BASE+CSWITCH_1.etl文件，可以直接双击打开；

我把这个文件拷贝到桌面打开了，下图为打开后的效果：

System Activity：系统活动信息，各个启动阶段的性能信息等，非常丰富，我也只了解了一小部分；

Computation：cpu使用消耗；

Storage：磁盘使用消耗情况；

Memory：内存使用消耗情况；

六、案例分析：

当你大概会使用工具，初步了解原理后，你可以找一个快的和一个慢的系统对比原理部分将的5个环节耗时；

下面是我的笔记本作为客户机测试所得数据，左侧是SSD启动，右侧是无盘启动；

从启动的过程分解步骤来看，时间主要是消耗在了Pre Session Init和Session Init阶段，然后根据io吞吐数据来看，无盘的主要瓶颈还是在数据读取上；

ssd读取数据的峰值可以达到450M/BS以上，而千兆无盘只能在理论的125MB/S以内，同时根据无盘的网络读取性能差异，实际上也只有50MB/S左右的峰值；

当慢慢深入接触Windows之后，发现系统真的是极为复杂的一个东西，要想深入研究还是要花很多时间才行，所以这篇文章暂时就放在这里，作为一个“研究过”的记录吧！

本文作者：死性不改