用xperf查看系统启动过程

背景

一直想了解windows启动时，执行了哪些操作，调用了哪些函数，好对系统启动进行优化工作。有什么好的方法或者工具可以帮助了解。这就是今天故事所要介绍的主角-Xperf。

Xperf是一个先进的故障调试工具，可深入调试各种性能问题，其高度是Perfmon无法企及的。它是产品套件Windows性能工具包（Windows Performance Toolkit ，WPT)的一部分，而WPT则属于微软软件开发包（Microsoft Software Development Kit ，SDK)。Xperf是Windows事件跟踪系统（Event Tracing for Windows，ETW）的补充。ETW则是服务器操作系统的一个内置组件，提供详细的系统性能和系统数据。

问题

了解操作系统启动慢的原因，加快系统启动速度。

Xperf工具还能够处理诸多问题，如系统响应问题、启动缓慢、高CPU和磁盘利用率、应用程序延迟及响应缓慢等。它支持在x86、x64和IA-64等平台上的跨平台使用时CPU占用低于2.5%，同时每秒能收集超过20000个系统事件。

 

依赖

1. Microsoft .NET Framework 4
2. Windows软件开发包

安装时选择Windows性能套件（Windows Performance Toolkit）和Windows调试工具（Debugging Tools for Windows）这两个选项，如图1所示。

                             图1：Windows SDK的安装选项

默认安装目录：C:\Program Files\Microsoft Windows Performance Toolkit

步骤

应用场景

关注系统启动速度，收集Boot阶段数据

启动程序，数集数据

用管理员模式启动 cmd.exe，然后进入 Microsoft Windows Performance Toolkit 安装目录，输入下面的命令：
xbootmgr.exe -trace boot

输入这个命令以后，xbootmgr 会自动重启系统，然后开始收集相关的启动信息数据。重启完成以后，xbootmgr 会等待 explorer 全部启动完成以后，生成一个日志文件（扩展名是：etl）到 Microsoft Windows Performance Toolkit 安装目录下面。

默认文件名为：boot_BASE+CSWITCH_1.etl

数据分析

1. 打开etl文件,输入命令:xperfview boot_BASE+CSWITCH_1.etl ,生成下方图片:

2. 找到 process lifetimes 分类（如上图），

3. 会发现到50多秒的时候，系统里面的第一个用户态进程smss.exe才启动（进程ID：748），之前的时间都花费在 system 上。换句话说，运行在内核态的各种驱动程序，包括 Windows 内核和执行体用了 50 多秒才完成启动子系统之前的初始化动作，这个时间花费的也太长了

由于初始化 Windows 内核和执行体等动作用了 50 多秒，这个非常的不正常，因为我们需要看看在这50秒内的详情。
在 Disk Utilization by process 里面，选择 0-50 秒这个时间段：

 

4. 然后点击鼠标右键，选择 Detail Graph，会出现下面的图：

 

5.在 Disk Utilization by process 里面，还是选择 0-50 秒这个时间段：点击鼠标右键，选择 Summary Table，xprefview 会显示如下图所示的报告，这个报告对于分析性能分析来说，会显得会更为直观一点。

这张图标给了我们一个非常详细的性能分析和解释数据。在 0-50 秒时间内，system 进程花费了 42445587.434 us 的时间，其中，花费最多的时间是在处理 MFT 表的时候，尽然用了近10秒的时间。

系统优化

根据上面的数据，我们已经找到了在启动最开始的50秒时间内，有10秒钟的时间花费在了出来MFT表上面，另外，读取一些字体文件的时间也非常的慢。 知道数值以后，后面就是优化过程了。根据 xperf 给出的数据初步判断：开机慢的原因和文件IO速度变慢是相关的。有人会问，而影响文件IO速度慢的原因有很多，但是请注意一点，在前50秒内，由于没有任何的用户态进程介入，因此IO速度慢的原因就很简单了，大部分原因是因为磁盘碎片导致的，也有可能是由于硬盘坏道导致的。根据 xperf 的数据，处理MFT表用了10秒钟时间，如果能够把MFT的处理时间加快，同时减小碎片数量，系统的启动速度就能加快不少了

 

引用:玩转微软官方性能分析工具xperf，追查Vista开机慢之根源