Neue technische Funktionen von Windows Vista - Technical features new to Windows Vista

Windows Vista (früher mit dem Codenamen Windows "Longhorn") verfügt im Vergleich zu früheren Microsoft Windows- Versionen über viele wichtige neue Funktionen , die die meisten Aspekte des Betriebssystems abdecken.

Neben der neuen Benutzeroberfläche, Sicherheitsfunktionen und Entwicklertechnologien wurden mehrere Hauptkomponenten des Kernbetriebssystems neu gestaltet, insbesondere die Audio-, Druck-, Anzeige- und Netzwerk-Subsysteme; Während die Ergebnisse dieser Arbeit für Softwareentwickler sichtbar sein werden, werden Endbenutzer nur scheinbar evolutionäre Änderungen in der Benutzeroberfläche sehen.

Als Teil der Neugestaltung der Netzwerkarchitektur wurde IPv6 in das Betriebssystem integriert und eine Reihe von Leistungsverbesserungen eingeführt, wie z. B. die TCP-Fensterskalierung . Frühere Versionen von Windows benötigten in der Regel drahtlose Netzwerksoftware von Drittanbietern, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Dies ist bei Windows Vista nicht mehr der Fall, da es umfassende Unterstützung für drahtlose Netzwerke bietet.

Für Grafiken führt Windows Vista eine neue sowie größere Überarbeitungen von Direct3D ein . Das neue Bildschirmtreibermodell erleichtert den neuen Desktop Window Manager , der den Tearing- freien Desktop und Spezialeffekte bereitstellt , die die Eckpfeiler der grafischen Benutzeroberfläche von Windows Aero sind . Das neue Bildschirmtreibermodell ist auch in der Lage, rudimentäre Aufgaben auf die GPU zu übertragen , Benutzern die Installation von Treibern ohne Neustart des Systems zu ermöglichen und sich von seltenen Treiberfehlern aufgrund illegalen Anwendungsverhaltens nahtlos zu erholen.

Im Kern des Betriebssystems wurden viele Verbesserungen am Speichermanager, Prozess-Scheduler, Heap-Manager und E/A-Scheduler vorgenommen . Es wurde ein Kernel Transaction Manager implementiert, der von Datenpersistenzdiensten verwendet werden kann, um atomare Transaktionen zu ermöglichen . Der Dienst wird verwendet, um Anwendungen die Möglichkeit zu geben, mit dem Dateisystem und der Registrierung mithilfe atomarer Transaktionsoperationen zu arbeiten.

Audio

Windows Vista verfügt über einen komplett neu geschriebenen Audio-Stack, der entwickelt wurde, um 32-Bit-Gleitkomma-Audio mit geringer Latenz, hochwertigere digitale Signalverarbeitung, Bit-für-Bit-Sample-Level-Genauigkeit, bis zu 144 dB Dynamikbereich und neue Audio- APIs zu bieten erstellt von einem Team, darunter Steve Ball und Larry Osterman. Der neue Audio-Stack läuft auf Benutzerebene und erhöht so die Stabilität. Außerdem wurde das neue Modell der Universal Audio Architecture (UAA) eingeführt, das WDM- Audio ersetzt und es ermöglicht, dass kompatible Audiohardware automatisch unter Windows funktioniert, ohne dass Gerätetreiber vom Audiohardwarehersteller benötigt werden.

Es gibt drei Haupt-APIs in der Windows Vista-Audioarchitektur:

  • Windows Audio Session API – Sehr Low-Level-API zum Rendern von Audio, Rendern/Erfassen von Audiostreams, Anpassen der Lautstärke usw. Diese API bietet auch Audioprofis eine geringe Latenz durch den WaveRT (Wave Real-Time) Port-Treiber .
  • Multimedia Device API – Zum Aufzählen und Verwalten von Audioendpunkten.
  • Gerätetopologie-API – Zum Ermitteln der Interna der Topologie einer Audiokarte.

Audio-Stack-Architektur

Anwendungen kommunizieren mit dem Audiotreiber über Sessions , und diese Sessions werden über die Windows Audio Session API (WASAPI) programmiert . Im Allgemeinen arbeitet WASAPI in zwei Modi. Im exklusiven Modus (auch DMA-Modus genannt ) werden ungemischte Audiostreams direkt an den Audioadapter gerendert und kein Audio einer anderen Anwendung wird abgespielt und die Signalverarbeitung hat keine Auswirkungen. Der Exklusivmodus ist nützlich für Anwendungen, die die geringste Zwischenverarbeitung der Audiodaten erfordern oder komprimierte Audiodaten wie Dolby Digital , DTS oder WMA Pro über S/PDIF ausgeben möchten . Der exklusive WASAPI-Modus ähnelt in seiner Funktion dem Kernel-Streaming , es ist jedoch keine Programmierung im Kernelmodus erforderlich. Im freigegebenen Modus werden Audiostreams von der Anwendung gerendert und optional werden pro Stream Audioeffekte angewendet, die als lokale Effekte (LFX) bekannt sind (z. B. Lautstärkeregelung pro Sitzung). Dann werden die Streams von der globalen Audio-Engine gemischt, wo ein Satz globaler Audioeffekte (GFX) angewendet werden kann. Schließlich werden sie auf dem Audiogerät gerendert.

Nach dem Durchlaufen von WASAPI kann die gesamte hostbasierte Audioverarbeitung, einschließlich der benutzerdefinierten Audioverarbeitung, erfolgen. Hostbasierte Verarbeitungsmodule werden als Audio Processing Objects oder APOs bezeichnet . Alle diese Komponenten arbeiten im Benutzermodus, nur der Audiotreiber läuft im Kernelmodus.

Der Windows Kernel Mixer ( KMixer ) ist komplett weg. DirectSound und MME werden als Session-Instanzen emuliert und nicht direkt mit dem Audiotreiber verbunden. Dadurch wird verhindert, dass DirectSound hardwarebeschleunigt wird, und die Unterstützung für DirectSound3D- und EAX-Erweiterungen wird vollständig entfernt , APIs wie ASIO und OpenAL sind jedoch nicht betroffen.

Audioleistung

Windows Vista enthält auch einen neuen Multimedia Class Scheduler Service (MMCSS), der es Multimediaanwendungen ermöglicht, ihre zeitkritische Verarbeitung zu registrieren, damit sie mit einer erhöhten Thread-Priorität ausgeführt wird, wodurch ein priorisierter Zugriff auf CPU-Ressourcen für zeitkritische DSP-Verarbeitungs- und Mischaufgaben gewährleistet wird.

Für Audio-Profis wurde ein neuer WaveRT-Port-Treiber eingeführt, der durch die Verwendung des Multimedia-Klassen-Schedulers eine Echtzeit-Performance erreichen will und Audio-Anwendungen unterstützt, die die Latenz von Audio-Streams reduzieren. Alle vorhandenen Audio-APIs wurden neu installiert und emuliert, um diese APIs intern zu verwenden, das gesamte Audio geht durch diese drei APIs, sodass die meisten Anwendungen "einfach funktionieren".

Themen

In Windows Vista wurde ein Fehler in der MME WaveIn/WaveOut-Emulation eingeführt: Wenn eine Abtastratenkonvertierung erforderlich ist, wird manchmal hörbares Rauschen verursacht, z. B. beim Abspielen von Audio in einem Webbrowser, der diese APIs verwendet. Dies liegt daran, dass der interne Resampler, der nicht mehr konfigurierbar ist, standardmäßig auf die lineare Interpolation eingestellt ist, die der Konvertierungsmodus mit der niedrigsten Qualität war, der in früheren Windows-Versionen eingestellt werden konnte. Der Resampler kann nur über einen Hotfix für Windows 7 und Windows Server 2008 R2 in einen High-Quality-Modus versetzt werden .

Audiosignalverarbeitung

Neue digitale Signalverarbeitungsfunktionen wie Room Correction , Bass Management , Loudness Equalization und Speaker Fill wurden eingeführt. Diese passen ein Audiosignal an und modifizieren es, um die Lautsprecherkonfiguration eines bestimmten Systems optimal zu nutzen. Windows Vista bietet auch die Möglichkeit, Lautsprecher mithilfe eines Software-Assistenten automatisch an die Akustik eines bestimmten Raums anzupassen.

Windows Vista bietet auch die Möglichkeit für Audiotreiber, benutzerdefinierte DSP-Effekte einzuschließen, die dem Benutzer über System Effect Audio Processing Objects (sAPOs) im Benutzermodus präsentiert werden. Diese sAPOs sind auch durch Software von Drittanbietern wiederverwendbar.

Unterstützung von Audiogeräten

Windows Vista baut auf der Universal Audio Architecture auf, einer neuen Klassentreiberdefinition, die darauf abzielt, den Bedarf an Treibern von Drittanbietern zu reduzieren und die allgemeine Stabilität und Zuverlässigkeit von Audio in Windows zu erhöhen.

  • Unterstützung für Intel High Definition Audio- Geräte (die den vorherigen Audio-Hardware-Standard AC'97 von Intel ersetzt )
  • Erweiterte Unterstützung für USB- Audiogeräte :
    • Integrierte Dekodierung von gepolsterten AC-3 ( Dolby Digital ), MP3- , WMA- und WMA Pro-Streams und Ausgabe als S/PDIF .
    • Unterstützung für MIDI- Elemente.
    • Neue Unterstützung für asynchrone Endpunkte.
  • Audiounterstützung für IEEE 1394 (auch FireWire genannt ) ist für eine zukünftige Version von Windows Vista vorgesehen, die als vollwertiger Treiber implementiert wird und automatisch IEEE 1394 AV/C-Audiogeräte unterstützt.
  • Unterstützung für die Audiobuchsenerkennung, die die Audiogeräte erkennen kann, die an die verschiedenen Audiobuchsen eines Geräts angeschlossen sind, und den Benutzer über ihre Konfiguration informieren.
  • Endpunkterkennung und -abstraktion: Audiogeräte werden in Form von Audioendpunkten wie Mikrofonen , Lautsprechern , Kopfhörern ausgedrückt . Zum Beispiel wird jeder Aufnahmeeingang ( Mikrofon , Line-In usw.) als separates Gerät behandelt, was die gleichzeitige Aufnahme von beiden ermöglicht.

Andere Audioverbesserungen

  • Eine neue Reihe von Benutzeroberfläche Sounds wurde eingeführt, darunter ein neuen Startsound mit Hilfe erstellt King Crimson ‚s Robert Fripp . Die neuen Sounds sollen die grafische Benutzeroberfläche von Windows Aero ergänzen , wobei der neue Startsound aus zwei parallelen Melodien besteht, die in einem bewussten "Windows Vista"-Rhythmus gespielt werden. Laut Jim Allchin sollen die neuen Sounds sanfter und leiser sein als die Sounds, die in früheren Windows-Versionen verwendet wurden.
  • Windows Vista ermöglicht auch die separate Steuerung der systemweiten Lautstärke oder Lautstärke einzelner Audiogeräte und einzelner Anwendungen. Diese Funktion kann über die neuen Lautstärkeregelungsfenster oder programmgesteuert über die überarbeitete Audio-API verwendet werden. Verschiedene Sounds können auch auf verschiedene Audiogeräte umgeleitet werden.
  • Windows Vista bietet integrierte Unterstützung für Mikrofonarrays , die die Genauigkeit der Spracherkennungsfunktion erhöhen und es einem Benutzer ermöglichen sollen, mehrere Mikrofone an ein System anzuschließen, sodass die Eingänge zu einer einzigen Quelle mit höherer Qualität kombiniert werden können.

Microsoft hat auch ein neues, hochwertiges DirectX Media Object (DMO) zur Sprachaufzeichnung als Teil von DirectShow hinzugefügt , das es Sprachaufzeichnungsanwendungen wie Instant Messenger und Spracherkennungsanwendungen ermöglicht, akustische Echounterdrückung und Mikrofonarray-Verarbeitung auf Sprachsignale anzuwenden .

Spracherkennung

Lernprogramm zur Windows-Spracherkennung

Windows Vista ist das erste Windows-Betriebssystem mit vollständig integrierter Unterstützung für die Spracherkennung . Unter Windows 2000 und XP wurde die Spracherkennung mit Office 2003 installiert oder war in Windows XP Tablet PC Edition enthalten.

Die Windows-Spracherkennung ermöglicht es Benutzern, ihr Gerät über Sprachbefehle zu steuern, und ermöglicht das Diktieren in viele Anwendungen. Die Anwendung hat eine ziemlich hohe Erkennungsgenauigkeit und bietet eine Reihe von Befehlen, die beim Diktieren helfen. Ein kurzes sprachgesteuertes Tutorial ist enthalten, um einen Benutzer mit Spracherkennungsbefehlen vertraut zu machen. Es könnte auch ein Training abgeschlossen werden, um die Genauigkeit der Spracherkennung zu verbessern.

Windows Vista umfasst zum Zeitpunkt der Veröffentlichung eine Spracherkennung für 8 Sprachen: Englisch (USA und Britisch), Spanisch, Deutsch, Französisch, Japanisch und Chinesisch (traditionell und vereinfacht). Unterstützung für weitere Sprachen ist für die Nachveröffentlichung geplant.

Die Spracherkennung in Vista verwendet Version 5.3 der Microsoft Speech API (SAPI) und Version 8 der Spracherkennung.

Sprachsynthese

Die Sprachsynthese wurde erstmals in Windows mit Windows 2000 eingeführt , wurde jedoch für Windows Vista (Codename Mulan ) erheblich verbessert . Die alte Stimme, Microsoft Sam , wurde durch zwei neue, natürlicher klingende Stimmen mit allgemein besserer Verständlichkeit ersetzt: Anna und Lili , von denen letztere Chinesisch sprechen kann. Der Screenreader Narrator, der diese Stimmen verwendet, wurde ebenfalls aktualisiert. Microsoft Agent und andere Text-to-Speech-Anwendungen verwenden jetzt die neueren SAPI 5-Stimmen.

Drucken

Windows Vista enthält eine neu gestaltete Druckarchitektur, die auf Windows Presentation Foundation basiert . Es bietet High-Fidelity-Farbdruck durch verbesserte Nutzung des Farbmanagements , beseitigt Einschränkungen des aktuellen GDI- basierten Drucksubsystems, verbessert die Unterstützung für das Drucken erweiterter Effekte wie Farbverläufe, Transparenzen usw. und für Farblaserdrucker durch die Verwendung von XML Papierspezifikation (XPS).

Das Drucksubsystem in Windows Vista implementiert den neuen XPS-Druckpfad sowie den Legacy-GDI-Druckpfad für die Legacy-Unterstützung. Windows Vista verwendet transparent den XPS-Druckpfad für die Drucker, die ihn unterstützen, ansonsten den GDI-Druckpfad. Bei Dokumenten mit intensiver Grafik wird erwartet, dass XPS-Drucker eine viel bessere Druckqualität als GDI-Drucker erzeugen.

In einer Netzwerkumgebung mit einem Druckserver, auf dem Windows Vista ausgeführt wird, werden Dokumente auf dem Clientcomputer und nicht auf dem Server gerendert, wobei eine Funktion verwendet wird, die als Clientseitiges Rendering bekannt ist . Das gerenderte Zwischenformular wird einfach ohne zusätzliche Verarbeitung an den zu druckenden Server übertragen, wodurch die Druckserver skalierbarer werden, indem die Rendering-Berechnung an die Clients ausgelagert wird.

XPS-Druckpfad

Der in Windows Vista eingeführte XPS-Druckpfad unterstützt den hochwertigen 16-Bit-Farbdruck. Der XPS-Druckpfad verwendet XML Paper Specification (XPS) als Druckspooler- Dateiformat, das als Seitenbeschreibungssprache (PDL) für Drucker dient. Das XPS-Spooler-Format ist der beabsichtigte Ersatz für das Enhanced Metafile (EMF)-Format, das das Druckspooler- Format im Graphics Device Interface (GDI)-Druckpfad ist. XPS ist ein XML- basiertes (genauer XAML- basiertes) farbverwaltetes, geräte- und auflösungsunabhängiges vektorbasiertes Seitendokumentformat, das eine exakte Darstellung der tatsächlichen Druckausgabe kapselt. XPS-Dokumente werden zusammen mit Text, Schriftarten, Rasterbildern, 2D- Vektorgrafiken und DRM- Informationen in einen ZIP- Container gepackt . Bei Druckern, die XPS unterstützen, entfällt dadurch eine Zwischenkonvertierung in eine druckerspezifische Sprache, wodurch die Zuverlässigkeit und Wiedergabetreue der Druckausgabe erhöht wird. Microsoft behauptet, dass große Druckerhersteller planen, Drucker mit integrierter XPS-Unterstützung auf den Markt zu bringen, und dass dies eine bessere Wiedergabetreue des Originaldokuments bietet.

Kernstück des XPS-Druckpfads ist XPSDrv, der XPS-basierte Druckertreiber, der die Filterpipeline enthält. Es enthält eine Reihe von Filtern, die Druckverarbeitungsmodule sind, und eine XML-basierte Konfigurationsdatei, um zu beschreiben, wie die Filter geladen werden. Filter empfangen die Spooldateidaten als Eingabe, führen die Dokumentverarbeitung, das Rendern und die PDL-Nachverarbeitung durch und geben dann die PDL- Daten für den Drucker aus. Filter können eine einzelne Funktion ausführen, z. B. eine Seite mit einem Wasserzeichen versehen oder Farbtransformationen durchführen, oder sie können mehrere Druckverarbeitungsfunktionen für bestimmte Dokumentteile einzeln oder gemeinsam ausführen und dann die Spooldatei in die vom Drucker unterstützte Seitenbeschreibungssprache konvertieren.

Windows Vista bietet außerdem eine verbesserte Farbunterstützung durch das Windows- Farbsystem für eine höhere Farbpräzision und einen höheren Dynamikumfang. Es unterstützt auch den CMYK- Farbraum und mehrere Tintensysteme für eine höhere Drucktreue. Das Drucksubsystem unterstützt auch benannte Farben, was die Farbdefinition für Bilder vereinfacht, die an einen Drucker übertragen werden, der diese Farben unterstützt.

Der XPS-Druckpfad kann die Farbprofileinstellungen automatisch mit denen kalibrieren , die vom Anzeigesubsystem verwendet werden. Umgekehrt können XPS-Druckertreiber die konfigurierbaren Fähigkeiten des Druckers mithilfe der XPS PrintCapabilities- Klasse ausdrücken , um eine genauere Steuerung der Druckeinstellungen zu ermöglichen, die auf das jeweilige Druckgerät abgestimmt sind.

Anwendungen, die die Windows Presentation Foundation für die Anzeigeelemente verwenden, können direkt auf den XPS-Druckpfad drucken, ohne dass eine Bild- oder Farbraumkonvertierung erforderlich ist. Das in der Spooldatei verwendete XPS-Format stellt erweiterte Grafikeffekte wie 3D-Bilder, Glüheffekte und Verläufe als Windows Presentation Foundation-Primitive dar, die von den Druckertreibern ohne Rasterung verarbeitet werden , wodurch Renderartefakte verhindert und die Rechenlast reduziert werden. Wenn der alte GDI-Druckpfad verwendet wird, wird die XPS-Spooldatei zur Verarbeitung verwendet, bevor sie in ein GDI-Bild konvertiert wird, um die Verarbeitung auf Rasterebene zu minimieren.

Druckschemata

Druckschemata bieten ein XML-basiertes Format zum Ausdrücken und Organisieren eines großen Satzes von Eigenschaften, die entweder ein Auftragsformat oder Druckfunktionen in einer hierarchisch strukturierten Weise beschreiben. Druckschemata sollen die Probleme lösen, die mit der internen Kommunikation zwischen den Komponenten des Drucksubsystems und der externen Kommunikation zwischen dem Drucksubsystem und Anwendungen verbunden sind.

Vernetzung

Das Netzwerk- und Freigabecenter

Windows Vista enthält einen neuen Netzwerkstapel, der große Verbesserungen in allen Bereichen der netzwerkbezogenen Funktionalität mit sich bringt. Es umfasst eine native Implementierung von IPv6 sowie eine vollständige Überarbeitung von IPv4 . IPv6 wird jetzt von allen Netzwerkkomponenten, Diensten und der Benutzeroberfläche unterstützt. Im IPv6-Modus kann Windows Vista das Protokoll Link Local Multicast Name Resolution ( LLMNR ) verwenden, um Namen lokaler Hosts in einem Netzwerk aufzulösen, in dem kein DNS-Server ausgeführt wird. Der neue TCP/IP-Stack verwendet eine neue Methode zum Speichern von Konfigurationseinstellungen, die eine dynamischere Steuerung ermöglicht und keinen Neustart des Computers erfordert, nachdem Einstellungen geändert wurden. Der neue Stack basiert auch auf einem starken Host-Modell und verfügt über eine Infrastruktur, um modularere Komponenten zu ermöglichen, die dynamisch eingefügt und entfernt werden können.

Auch die Benutzeroberfläche für die Konfiguration, Fehlerbehebung und das Arbeiten mit Netzwerkverbindungen hat sich gegenüber früheren Windows-Versionen erheblich geändert. Anwender können das neue "Network Center" nutzen, um den Status ihrer Netzwerkverbindungen einzusehen und auf alle Aspekte der Konfiguration zuzugreifen. Das Netzwerk kann mit dem Network Explorer durchsucht werden , der " My Network Places " von Windows XP ersetzt . Network Explorer-Elemente können ein gemeinsam genutztes Gerät wie ein Scanner oder eine Dateifreigabe sein. Network Location Awareness identifiziert jedes Netzwerk eindeutig und legt die Attribute und den Konnektivitätstyp des Netzwerks offen. Windows Vista stellt in der Netzwerkübersichtsansicht mithilfe des LLTD- Protokolls grafisch dar, wie verschiedene Geräte über ein Netzwerk verbunden sind . Darüber hinaus verwendet die Netzwerkkarte LLTD, um Konnektivitätsinformationen und den Medientyp (kabelgebunden oder drahtlos) zu bestimmen. Jedes Gerät kann LLTD so implementieren, dass es auf der Netzwerkkarte mit einem Symbol angezeigt wird, das das Gerät darstellt, sodass Benutzer mit einem Klick auf die Benutzeroberfläche des Geräts zugreifen können. Wenn LLTD aufgerufen wird, stellt es Metadaten über das Gerät bereit, die statische oder Statusinformationen enthalten, wie MAC-Adresse , IPv4/IPv6-Adresse, Signalstärke usw.

Die Unterstützung für drahtlose Netzwerke ist in den Netzwerkstapel selbst integriert und emuliert keine kabelgebundenen Verbindungen, wie dies bei früheren Versionen von Windows der Fall war. Dies ermöglicht die Implementierung drahtlosspezifischer Funktionen wie größere Frame-Größen und optimierte Fehlerwiederherstellungsverfahren. Windows Vista verwendet verschiedene Techniken wie Empfangen der automatischen Fensterskalierung , Explizite Überlastungsbenachrichtigung , TCP-Chimney-Offload und Compound TCP, um die Netzwerkleistung zu verbessern. Quality of Service (QoS)-Richtlinien können verwendet werden, um den Netzwerkverkehr zu priorisieren, wobei das Traffic-Shaping für alle Anwendungen verfügbar ist, auch für diejenigen, die nicht explizit QoS-APIs verwenden. Windows Vista bietet integrierte Unterstützung für Peer-to-Peer-Netzwerke und SMB 2.0. Zur Verbesserung der Netzwerksicherheit unterstützt Windows Vista 256-Bit- und 384-Bit- Diffie-Hellman (DH)-Algorithmen sowie 128-Bit, 192-Bit und 256-Bit Advanced Encryption Standard (AES) im Netzwerk enthalten sich selbst stapeln , während IPsec in die Windows-Firewall integriert wird .

Kernel- und Kernbetriebssystemänderungen

  • Der Speichermanager und der Prozessplaner wurden verbessert. Der Scheduler wurde modifiziert, um das Cycle-Counter-Register moderner Prozessoren zu verwenden, um genau zu verfolgen, wie viele CPU- Zyklen ein Thread ausgeführt hat, anstatt nur eine Interrupt-Interrupt-Routine zu verwenden, was zu einem deterministischen Anwendungsverhalten führt. Viele Kernel-Datenstrukturen und -Algorithmen wurden neu geschrieben. Lookup-Algorithmen werden jetzt in konstanter Zeit ausgeführt , anstatt in linearer Zeit wie in früheren Versionen.
  • Windows Vista bietet Unterstützung für Bedingungsvariablen und Lese-Schreib-Sperren .
  • Der Aufwand für die Prozesserstellung wird durch erhebliche Verbesserungen der DLL-Adressauflösungsschemata reduziert.
  • Windows Vista führt einen geschützten Prozess ein , der sich von üblichen Prozessen dadurch unterscheidet, dass andere Prozesse den Zustand eines solchen Prozesses nicht manipulieren können, noch können Threads von anderen Prozessen darin eingefügt werden. Ein geschützter Prozess hat erweiterten Zugriff auf DRM-Funktionen von Windows Vista. Derzeit können jedoch nur die Anwendungen, die den geschützten Videopfad verwenden, geschützte Prozesse erstellen.
  • Thread-Pools wurden aktualisiert, um mehrere Pools pro Prozess zu unterstützen und den Performance-Overhead durch Thread-Recycling zu reduzieren. Es enthält auch Bereinigungsgruppen , die das Bereinigen ausstehender Thread-Pool-Anforderungen beim Herunterfahren des Prozesses ermöglichen.
  • Threaded DPC [1] verringert im Gegensatz zu einem normalen DPC (Deferred Procedure Call) die Systemlatenz und verbessert die Leistung zeitkritischer Anwendungen, wie z. B. Audio- oder Videowiedergabe.
  • Datenumleitung: Auch als Datenvirtualisierung bekannt , virtualisiert dies die Registrierung und bestimmte Teile des Dateisystems für Anwendungen, die im geschützten Benutzerkontext ausgeführt werden, wenn die Benutzerkontensteuerung aktiviert ist, sodass ältere Anwendungen in Nicht-Administratorkonten ausgeführt werden können. Es erstellt automatisch private Kopien von Dateien, die eine Anwendung verwenden kann, wenn sie keine Berechtigung zum Zugriff auf die Originaldateien hat. Dies ermöglicht eine stärkere Dateisicherheit und hilft Anwendungen, die nicht mit dem Prinzip des geringsten Benutzerzugriffs geschrieben wurden, unter stärkeren Einschränkungen zu laufen. Die Registrierungsvirtualisierung isoliert Schreibvorgänge, die globale Auswirkungen auf einen Standort pro Benutzer haben. Lese- und Schreibvorgänge im Abschnitt HKLM\Software der Registrierung durch Anwendungen im Benutzermodus während der Ausführung als Standardbenutzer sowie in Ordner wie "Programmdateien" werden an das Profil des Benutzers "umgeleitet". Der Prozess des Lesens und Schreibens auf den Profildaten und nicht auf der von der Anwendung vorgesehenen Stelle ist für die Anwendung völlig transparent.
  • Windows Vista unterstützt die PCI Express 1.1-Spezifikation, einschließlich PCI Express Native Control und ASPM . PCI-Express-Register, einschließlich Capability-Register, werden zusammen mit dem Speichern und Wiederherstellen von Konfigurationsdaten unterstützt.
  • Native Unterstützung und generischer Treiber für die Advanced Host Controller Interface (AHCI)-Spezifikation für Serial ATA- Laufwerke, SATA Native Command Queuing , Hot Plugging und AHCI Link Power Management.
  • Volle Unterstützung für die ACPI 2.0-Spezifikation und Teile von ACPI 3.0. Die Unterstützung für die Drosselung des Stromverbrauchs einzelner Geräte wurde verbessert.
  • Windows Vista SP1 unterstützt die Windows Hardware Error Architecture (WHEA).
  • Zu den Plug-and-Play- Verbesserungen im Kernel-Modus gehören Unterstützung für PCI-Multilevel-Neuverteilung, teilweise Arbitrierung von Ressourcen zur Unterstützung subtraktiver PCI-Brücken, asynchroner Gerätestart und Aufzählungsoperationen zur Beschleunigung des Systemstarts, Unterstützung für das Festlegen und Abrufen von benutzerdefinierten Eigenschaften auf einem Gerät, ein verbessertes Auswurf-API, um dem Aufrufer zu ermöglichen, zu bestimmen, ob und wann ein Gerät erfolgreich ausgeworfen wurde, und Diagnoseverfolgung, um eine verbesserte Zuverlässigkeit zu ermöglichen.
  • Der Startvorgang von Windows Vista hat sich im Vergleich zu früheren Windows-Versionen komplett geändert. Der NTLDR -Bootloader wurde durch ein flexibleres System ersetzt, wobei die Funktionalität von NTLDR auf zwei neue Komponenten aufgeteilt wurde: winload.exe und Windows Boot Manager . Eine bemerkenswerte Änderung besteht darin, dass der Windows-Boot-Manager durch Drücken der Leertaste anstelle der Funktionstaste F8 aufgerufen wird . Die Taste F8 bleibt weiterhin für erweiterte Startoptionen zugewiesen, sobald das Windows-Start-Manager-Menü angezeigt wird.
  • Auf UEFI- Systemen kann ab Windows Vista Service Pack 1 die x64-Version von Windows Vista von einem Datenträger mit einer GUID-Partitionstabelle gestartet werden .
  • Windows Vista enthält ein komplett überarbeitetes und neu geschriebenes Ereignisprotokollierungs- Subsystem, bekannt als Windows-Ereignisprotokoll, das XML- basiert ist und es Anwendungen ermöglicht, Ereignisse genauer zu protokollieren, bessere Ansichten, Filterung und Kategorisierung nach Kriterien, automatische Protokollweiterleitung, zentrale Protokollierung und Verwaltung von Ereignissen bietet von einem einzigen Computer und Fernzugriff.
  • Windows Vista enthält einen überarbeiteten Aufgabenplaner , der hierarchische Aufgabenordner verwendet. Der Taskplaner kann Programme ausführen, E-Mails senden oder eine Nachricht anzeigen. Der Taskplaner kann jetzt auch durch einen XPath- Ausdruck zum Filtern von Ereignissen aus dem Windows-Ereignisprotokoll ausgelöst werden und kann auf das Sperren oder Entsperren einer Arbeitsstation sowie auf die Verbindung oder Trennung der Maschine von einem Remotedesktop aus reagieren . Die Taskplaner-Aufgaben können in VBScript , JScript oder PowerShell geskriptet werden .
  • Neustart-Manager : Der Neustart-Manager arbeitet mit den Update-Tools und Websites von Microsoft zusammen, um Prozesse zu erkennen, die Dateien verwenden, und um Dienste ordnungsgemäß zu stoppen und neu zu starten, um die Anzahl der Neustarts, die nach dem Anwenden von Updates erforderlich sind, für höhere Ebenen des Softwarestapels so weit wie möglich zu reduzieren. Kernel-Updates erfordern logischerweise immer noch einen Neustart des Systems. Darüber hinaus bietet der Neustart-Manager einen Mechanismus, mit dem Anwendungen Programme stoppen und dann neu starten können. Anwendungen, die speziell geschrieben wurden, um die neuen Restart Manager- Funktionen mithilfe der API zu nutzen, können neu gestartet und im gleichen Zustand und mit den gleichen Daten wie vor dem Neustart wiederhergestellt werden. Durch die Verwendung der APIs für die Anwendungswiederherstellung und den Neustart in Verbindung mit dem Neustart-Manager können Anwendungen steuern, welche Aktionen das System bei einem Fehler oder Absturz in ihrem Namen ausführt, z mit der Windows-Fehlerberichterstattung .
  • Beim Herunterfahren oder Neustarten von Windows haben frühere Windows-Versionen Anwendungen entweder nach einigen Sekunden Wartezeit zwangsweise beendet oder es Anwendungen ermöglicht, das Herunterfahren vollständig abzubrechen, ohne den Benutzer zu informieren. Windows Vista informiert den Benutzer nun in einer Vollbildoberfläche, wenn beim Beenden von Windows laufende Anwendungen laufen oder erlaubt das Fortsetzen oder Abbrechen des eingeleiteten Herunterfahrens. Der gegebenenfalls registrierte Grund für das Abbrechen eines Herunterfahrens durch eine Anwendung, die die neue ShutdownBlockReasonCreate- API verwendet, wird ebenfalls angezeigt.
  • Sauberes Herunterfahren von Diensten : Dienste in Windows Vista können das Herunterfahren des Systems verzögern, um Daten ordnungsgemäß zu leeren und aktuelle Vorgänge abzuschließen. Wenn der Dienst nicht mehr reagiert, beendet das System ihn nach 3 Minuten. Abstürze und Neustartprobleme werden drastisch reduziert, da der Service Control Manager nicht mehr durch ein erzwungenes Herunterfahren beendet wird.

Bootvorgang

Windows Vista führt eine Überarbeitung der früheren Windows NT- Betriebssystem-Ladeprogrammarchitektur NTLDR ein . NTLDR wird seit seiner Einführung mit Windows NT 3.1 von Versionen von Windows NT verwendet und wurde vollständig durch eine neue Architektur ersetzt, die auf moderne Firmware-Technologien wie das Unified Extensible Firmware Interface ausgelegt ist . Die neue Architektur führt einen Firmware-unabhängigen Datenspeicher ein und ist abwärtskompatibel mit früheren Versionen des Windows-Betriebssystems.

Speicherverwaltung

  • Windows Vista bietet einen dynamischen Systemadressraum , der virtuellen Speicher und Kernelseitentabellen bei Bedarf zuweist. Es unterstützt auch sehr große Registrierungsgrößen.
  • Beinhaltet erweiterte Unterstützung für Non-Uniform Memory Access (NUMA) und Systeme mit großen Speicherseiten. Windows Vista macht auch APIs für den Zugriff auf die NUMA-Features verfügbar.
  • Speicherseiten können als schreibgeschützt markiert werden, um Datenbeschädigungen zu vermeiden.
  • Neues Adresszuordnungsschema namens Rotate Virtual Address Descriptors (VAD). Es wird für das erweiterte Video-Subsystem verwendet.
  • Das Einlagern von Speicherseiten und Systemcache umfasst Prefetching und Clustering, um die Leistung zu verbessern.
  • Die Leistung von Adressübersetzungspuffern wurde verbessert.
  • Das Heap- Layout wurde geändert, um eine höhere Leistung auf 64-Bit- und SMP-Systemen ( Symmetric Multiprocessing ) zu bieten . Die neue Heap-Struktur ist außerdem besser skalierbar und hat einen geringen Verwaltungsaufwand, insbesondere bei großen Heaps.
  • Windows Vista optimiert automatisch das Heap-Layout für eine verbesserte Fragmentierungsverwaltung. Der Low Fragmentation Heap (LFH) ist standardmäßig aktiviert.
  • Die verzögerte Initialisierung des Heaps wird nur bei Bedarf initialisiert, um die Leistung zu verbessern.
  • Der Speichermanager von Windows Vista hat im Gegensatz zu früheren Windows-Versionen keine 64-KB-Read-Ahead-Cache-Beschränkung und kann somit die Dateisystemleistung drastisch verbessern.

Dateisysteme

  • Transaktionales NTFS ermöglicht die Behandlung mehrerer Datei-/Ordnervorgänge als ein einzelner Vorgang, sodass ein Absturz oder ein Stromausfall nicht zu halb abgeschlossenen Dateischreibvorgängen führt. Transaktionen können auch auf mehrere Maschinen ausgedehnt werden.
  • Image Mastering API ( IMAPI v2 ) ermöglicht neben dem Brennen von CDs auch die Unterstützung für das Brennen von DVDs für Anwendungen. IMAPI v2 unterstützt mehrere optische Laufwerke, sogar die gleichzeitige Aufzeichnung auf mehreren Laufwerken, im Gegensatz zu IMAPI in Windows XP, das nur die Aufzeichnung mit jeweils einem optischen Laufwerk unterstützte. Darüber hinaus werden mehrere Dateisysteme unterstützt. Anwendungen, die IMAPI v2 verwenden, können Disk-Images erstellen und brennen – es ist in dem Sinne erweiterbar, dass Entwickler ihre eigenen spezifischen Medienformate schreiben und ihre eigenen Dateisysteme für ihre Programmierschnittstellen erstellen können. IMAPI v2 ist als DLL implementiert und nicht als Dienst wie es in Windows XP der Fall war , und ist auch mit VBScript skriptfähig . IMAPI v2 ist auch für Windows XP verfügbar. Wenn das Windows Feature Pack for Storage installiert ist, unterstützt IMAPI 2.0 auch beschreibbare Blu-ray Disc ( BD-R ) und wiederbeschreibbare Blu-ray Disc ( BD-RE ) Medien. Windows DVD Maker kann DVD-Video- Discs brennen , während Windows Explorer neben DVD-RAM und CDs auch Daten auf DVDs ( DVD±R , DVD±R DL, DVD±R RW) brennen kann .
  • Live File System : Ein beschreibbares UDF- Dateisystem. Die Implementierung des Windows- UDF- Dateisystems (UDFS) war in Betriebssystemversionen vor Windows Vista schreibgeschützt. In Windows Vista wird Paketschreiben (inkrementelles Schreiben) von UDFS unterstützt, das jetzt alle gängigen optischen Medienformate ( MO , CDR/RW, DVD+R/RW, DVD-R/RW/RAM) formatieren und darauf schreiben kann . Schreibunterstützung ist für UDF-Formatversionen bis einschließlich 2.50 enthalten, mit Leseunterstützung bis 2.60. Symbolische UDF-Links werden jedoch nicht unterstützt.
  • Die Common Log File System (CLFS) API bietet ein hochleistungsfähiges Allzweck-Protokolldatei-Subsystem, das dedizierte Benutzer- und Kernelmodus-Clientanwendungen verwenden und von mehreren Clients gemeinsam genutzt werden können, um den Protokollzugriff und das Daten- und Ereignismanagement zu optimieren.
  • Die Unterstützung der Dateiverschlüsselung ist der in Windows XP verfügbaren Dateiverschlüsselung überlegen , wodurch es einfacher und automatischer wird, das unbefugte Anzeigen von Dateien auf gestohlenen Laptops oder Festplatten zu verhindern.
  • Das Dateisystem-Minifilter-Modell, bei dem es sich um Nicht-Gerätetreiber im Kernelmodus handelt, um die Dateisystemaktivität zu überwachen, wurde in Windows Vista aktualisiert. Das Registrierungsfilterungsmodell fügt Unterstützung für das Umleiten von Anrufen und das Ändern von Parametern hinzu und führt das Konzept der Höhen für Filterregistrierungen ein.
  • Registrierungsbenachrichtigungs-Hooks , die in Windows XP eingeführt und kürzlich in Windows Vista verbessert wurden, ermöglichen es der Software, an registrierungsbezogenen Aktivitäten im System teilzunehmen.
  • Unterstützung symbolischer Links im UNIX-Stil . Frühere Windows-Versionen unterstützten eine Art von Volume- übergreifenden Analysepunkten, die als Junction Points und Hardlinks bekannt sind . Knotenpunkte konnten jedoch nur für Verzeichnisse und gespeicherte absolute Pfade erstellt werden, während Hardlinks für Dateien erstellt werden konnten, aber nicht volumenübergreifend. Symbolische NTFS-Links können für jedes Objekt erstellt werden und sind volume- und hostübergreifend (Arbeiten über UNC- Pfade) und speichern relative Pfade. Die hostübergreifende Funktionalität symbolischer Links funktioniert jedoch nicht über das Netzwerk mit früheren Versionen von Windows oder anderen Betriebssystemen, sondern nur mit Computern, auf denen Windows Vista oder ein neueres Windows-Betriebssystem ausgeführt wird. Symbolische Links können mit dem in Windows Vista enthaltenen Mklink- Dienstprogramm erstellt, geändert und gelöscht werden . Microsoft hat einige Entwicklerdokumentationen zu symbolischen Links in der MSDN-Dokumentation veröffentlicht. Darüber hinaus erkennt Windows Explorer jetzt symbolische Links und das Löschen eines symbolischen Links aus dem Explorer löscht nur den Link selbst und nicht das Zielobjekt. Der Explorer zeigt auch das symbolische Linkziel in den Objekteigenschaften an und zeigt eine Verknüpfungssymbolüberlagerung an einem Verbindungspunkt an.
  • Eine neue Registerkarte "Vorherige Versionen" im Dialogfeld " Eigenschaften " für jede Datei oder jeden Ordner bietet schreibgeschützte Snapshots von Dateien auf lokalen oder Netzwerk-Volumes aus einem früheren Zeitpunkt. Diese Funktion basiert auf der Volumeschattenkopie- Technologie.
  • Ein neues dateibasiertes Datenträgerabbildformat namens Windows Imaging Format (WIM), das als Partition bereitgestellt oder von dem aus gestartet werden kann. Ein zugehöriges Tool namens ImageX bietet Möglichkeiten zum Erstellen und Verwalten dieser Bilddateien.
  • Selbstheilendes NTFS : In früheren Windows-Versionen markierte NTFS das Volume als "dirty", wenn eine Beschädigung des Dateisystems erkannt wurde, und CHKDSK musste ausgeführt werden, indem das Volume "offline" geschaltet wurde. Beim selbstheilenden NTFS wird im Hintergrund ein NTFS-Worker-Thread erzeugt, der eine lokalisierte Korrektur beschädigter Datenstrukturen durchführt, wobei nur die beschädigten Dateien/Ordner nicht verfügbar bleiben, ohne das gesamte Volume zu sperren. Das Selbstheilungsverhalten kann für ein Volume mit dem Befehl fsutil repair set C:1 aktiviert werden, wobei C den Volumebuchstaben darstellt.
  • Neuer Schalter /B in CHKDSK für NTFS-Volumes, der markierte fehlerhafte Sektoren auf einem Volume löscht und neu bewertet.
  • Windows Vista unterstützt Festplattenlaufwerke mit großen physischen Sektorgrößen (> 512 Byte pro Sektorlaufwerke), wenn das Laufwerk 512 Byte logische Sektoren / Emulation (genannt Advanced Format/512E) unterstützt. Laufwerke mit logischen 4k- und physischen 4k-Sektoren werden nicht unterstützt.
  • Die NLS-Großschreibungstabelle in NTFS wurde aktualisiert, sodass Partitionen, die mit Windows Vista formatiert wurden, das richtige Verhalten für die 100+ Zuordnungen sehen können, die Unicode hinzugefügt, aber nicht zu Windows hinzugefügt wurden.
  • Windows Vista Service Pack 1 und höher verfügen über integrierte Unterstützung für exFAT .

Treiber

Windows Vista führt ein verbessertes Treibermodell ein, Windows Driver Foundation, ein Opt-in-Framework, das das ältere Windows-Treibermodell ersetzt . Es enthält:

  • Windows Display Driver Model (WDDM), früher als Longhorn Display Driver Model (LDDM) bezeichnet, wurde für Grafikleistung und Stabilität entwickelt.
  • Ein neues Kernel-Mode Driver Framework , das auch für Windows XP und Windows 2000 verfügbar sein wird.
  • Ein neues Benutzermodus-Treibermodell namens User-Mode Driver Framework . In Windows Vista bestehen WDDM-Anzeigetreiber aus zwei Komponenten, einem sehr optimierten Kernelmodustreiber (KMD) und einem Benutzermodustreiber, der die meisten intensiven Berechnungen durchführt. Bei diesem Modell wird der größte Teil des Codes aus dem Kernel-Modus verschoben. Das Audio-Subsystem läuft auch größtenteils im Benutzermodus, um negative Auswirkungen auf die Leistung und Stabilität des Kernels zu vermeiden. Außerdem werden Druckertreiber im Kernelmodus nicht unterstützt. Benutzermodus-Treiber können nicht direkt auf den Kernel zugreifen, sondern ihn über eine dedizierte API verwenden. Benutzermodus-Treiber werden für Geräte unterstützt, die an einen USB- oder FireWire-Bus angeschlossen werden, wie Digitalkameras, tragbare Mediaplayer, PDAs, Mobiltelefone und Massenspeichergeräte, sowie "Nicht-Hardware"-Treiber wie Filtertreiber und andere reine Softwaretreiber. Dies ermöglicht auch die Installation oder Aktualisierung von Treibern, die normalerweise einen Neustart des Systems erfordern würden (z. B. Grafikkartentreiber), ohne dass der Computer neu gestartet werden muss. Wenn der Treiber Zugriff auf Ressourcen im Kernelmodus benötigt, können Entwickler den Treiber aufteilen, sodass ein Teil davon im Kernelmodus und ein Teil im Benutzermodus ausgeführt wird. Diese Funktionen sind von Bedeutung, da die meisten Systemabstürze auf falsch installierte oder instabile Gerätetreiber von Drittanbietern zurückzuführen sind. Im Fehlerfall ermöglicht das neue Framework einen sofortigen Neustart des Treibers und hat keine Auswirkungen auf das System. Das User-Mode Driver Framework ist für Windows XP verfügbar und in Windows Media Player 11 enthalten.
  • Kernelmodustreiber auf 64-Bit-Versionen von Windows Vista müssen digital signiert sein; selbst Administratoren werden nicht in der Lage sein, unsignierte Kernel-Modus-Treiber zu installieren. Eine Bootzeitoption ist verfügbar, um diese Prüfung für eine einzelne Windows-Sitzung zu deaktivieren. Die Installation von Benutzermodustreibern funktioniert auch ohne digitale Signatur.
  • Für die Verwendung von PUMA-, PAP- (Protected Audio Path) und PVP-OPM-Subsystemen sind signierte Treiber erforderlich.
  • Treiberpakete, die zum Installieren von Treibersoftware verwendet werden, werden vollständig in einen "Treiberspeicher" kopiert, der ein Repository von Treiberpaketen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass Treiber, die repariert oder neu installiert werden müssen, nicht nach Quellmedien fragen müssen, um "frische" Dateien zu erhalten. Der Driver Store kann auch von einem OEM- oder IT-Administrator mit Treibern vorinstalliert werden, um sicherzustellen, dass häufig verwendete Geräte (z. B. externe Peripheriegeräte, die mit einem Computersystem geliefert werden, Unternehmensdrucker) sofort installiert werden können. Das Hinzufügen, Entfernen und Anzeigen von Treibern aus dem "Driver Store" erfolgt mit PnPUtil.exe Eine neue Einstellung im Geräte-Manager ermöglicht das Löschen der Treiber aus dem Driver Store bei der Deinstallation der Hardware.
  • Unterstützung für Windows-Fehlerberichterstattung ; Informationen zu einem "unbekannten Gerät" werden an Microsoft gemeldet, wenn ein Treiber nicht auf dem System gefunden wird, über Windows Update oder vom Benutzer bereitgestellt wird. OEMs können sich in dieses System einklinken, um Informationen bereitzustellen, die an den Benutzer zurückgegeben werden können, beispielsweise eine formelle Erklärung, dass ein Gerät für Windows Vista nicht unterstützt wird, oder ein Link zu einer Website mit Supportinformationen, Treibern usw.

Prozessor-Energieverwaltung

Windows Vista enthält die folgenden Änderungen und Verbesserungen bei der Prozessor- Energieverwaltung:

  • Native Betriebssystemunterstützung für PPM auf Mehrprozessorsystemen, einschließlich Systemen, die Prozessoren mit mehreren logischen Threads, mehreren Kernen oder mehreren physischen Sockets verwenden.
  • Unterstützung für alle ACPI 2.0- und 3.0-Prozessorobjekte.
  • Vom Benutzer konfigurierbare Systemkühlungsrichtlinie, minimaler und maximaler Prozessorstatus.
  • Betriebssystemkoordinierung von Leistungszustandsübergängen zwischen abhängigen Prozessoren.
  • Beseitigung der Richtlinien für die dynamische Drosselung des Prozessors, die in Windows XP und Windows Server 2003 verwendet werden.
  • Flexiblere Nutzung des verfügbaren Bereichs von Prozessorleistungszuständen durch Systemenergierichtlinie.
  • Die statische Verwendung eines linearen Drosselungszustands auf Systemen, die keine Prozessorleistungszustände verarbeiten können.
  • Offenlegung mehrerer Energierichtlinienparameter, die Originalgerätehersteller (OEMs) möglicherweise optimieren, um die Verwendung der PPM-Funktionen von Windows Vista zu optimieren.
  • In-Box-Treiber für Prozessoren aller führenden Prozessorhersteller.
  • Ein generischer Prozessortreiber, der die Verwendung prozessorspezifischer Steuerelemente für Leistungszustandsübergänge ermöglicht.
  • Ein verbesserter C3-Eintrittsalgorithmus, bei dem ein fehlgeschlagener C3-Eintritt nicht zu einer Herabstufung auf C2 führt.
  • Entfernung der Unterstützung für Leistungszustandsschnittstellen von Legacy-Prozessoren.
  • Entfernung der Unterstützung für ältere mobile Prozessortreiber.

System Geschwindigkeit

  • SuperFetch speichert häufig verwendete Anwendungen und Dokumente im Speicher und verfolgt, wann häufig verwendete Anwendungen normalerweise geladen werden, sodass sie im Voraus zwischengespeichert werden können und priorisiert die aktuell verwendeten Programme gegenüber Hintergrundaufgaben. SuperFetch zielt darauf ab, den negativen Leistungseffekt zu beseitigen, wenn Antiviren- oder Backup-Software ausgeführt wird, wenn der Benutzer nicht am Computer ist. Superfetch ist in der Lage zu erfahren, zu welcher Tageszeit eine Anwendung verwendet wird, und kann so im Voraus zwischengespeichert werden.
  • ReadyBoost macht PCs mit Windows Vista reaktionsschneller , indem Flash-Speicher auf einem USB-Laufwerk (nur USB 2.0), SD-Karte , Compact Flash oder einer anderen Form von Flash-Speicher verwendet wird, um die Systemleistung zu steigern. Wenn ein solches Gerät angeschlossen ist, bietet der Windows Autoplay- Dialog eine zusätzliche Option, um das System zu beschleunigen; Im Eigenschaftendialog des Laufwerks wird ein zusätzliches Register "ReadyBoost" hinzugefügt, in dem der zu verwendende Speicherplatz konfiguriert werden kann.
  • ReadyBoot verwendet einen In-RAM-Cache, um den Startvorgang zu optimieren , wenn das System über 700 MB oder mehr Arbeitsspeicher verfügt. Die Größe des Caches hängt vom insgesamt verfügbaren RAM ab, ist aber groß genug, um einen vernünftigen Cache zu erstellen und dem System dennoch den Speicher zu geben, den es zum reibungslosen Booten benötigt. ReadyBoot verwendet denselben ReadyBoost-Dienst.
  • ReadyDrive ist der Name, den Microsoft für die Unterstützung von Hybridlaufwerken gegeben hat , einem neuen Festplattendesign, das von Samsung und Microsoft entwickelt wurde. Hybridlaufwerke integrieren nichtflüchtigen Speicher in das Laufwerksdesign, was zu einem geringeren Energiebedarf führt, da die Spindeln des Laufwerks nicht für jeden Schreibvorgang aktiviert werden müssen. Windows Vista kann den NVRAM auch verwenden, um die Geschwindigkeit beim Booten und Zurückkehren aus dem Ruhezustand zu erhöhen.
  • Windows Vista bietet Priorisierte E/A, die es Entwicklern ermöglicht, Anwendungs-E/A-Prioritäten für Lese-/Schreibvorgänge auf Datenträgern festzulegen, ähnlich wie derzeit Anwendungsprozessen/Threads CPU-Prioritäten zugewiesen werden können. E/A wurde mit asynchroner E/A-Abbruch und E/A-Planung basierend auf Thread-Priorität verbessert. Hintergrundanwendungen, die in E/A mit niedriger Priorität ausgeführt werden, stören Vordergrundanwendungen nicht. Anwendungen wie Windows Defender, Automatic Disk Defragmenter und Windows Desktop Search (während der Indizierung) verwenden diese Funktion bereits. Windows Media Player 11 unterstützt diese Technologie auch, um eine störungsfreie Multimedia-Wiedergabe zu ermöglichen.
  • Die Funktion Offlinedateien , die einen clientseitigen Cache von Dateien verwaltet, die über ein Netzwerk freigegeben werden, wurde erheblich verbessert. Beim Synchronisieren der Änderungen in der zwischengespeicherten Kopie mit der Remote-Version wird das Bitmap-Differential-Übertragungsprotokoll verwendet, sodass nur die geänderten Blöcke in der zwischengespeicherten Version übertragen werden, aber beim Abrufen von Änderungen aus der Remote-Kopie die gesamte Datei heruntergeladen wird. werden pro Freigabe synchronisiert und pro Benutzer verschlüsselt, und Benutzer können Windows zwingen, im Offline- oder Online-Modus zu arbeiten oder manuell über das Synchronisierungscenter zu synchronisieren. Das Synchronisierungscenter kann auch Synchronisierungsfehler melden und Synchronisierungskonflikte lösen. Wenn die Netzwerkkonnektivität wiederhergestellt wird, werden Dateihandles außerdem transparent an die Remotefreigabe umgeleitet.
  • Der verzögerte Dienststart ermöglicht den Start von Diensten kurze Zeit nach Beendigung des Systemstarts und der ersten ausgelasteten Operationen, sodass das System schneller hochfährt und Aufgaben schneller als zuvor ausführt.
  • Erweiterte Leistungsoption für Festplatten aktivieren: Wenn diese Option aktiviert ist, kann das Betriebssystem sowohl Festplattenschreibvorgänge als auch Festplattenlesevorgänge zwischenspeichern. In früheren Windows-Betriebssystemen wurde nur das interne Festplatten-Caching, falls vorhanden, für Festplatten-Schreibvorgänge verwendet, wenn der Festplatten-Cache vom Benutzer aktiviert wurde. Die Aktivierung dieser Option führt dazu, dass Windows zusätzlich einen eigenen lokalen Cache verwendet, was die Leistung beschleunigt, auf Kosten eines etwas höheren Risikos von Datenverlusten bei einem plötzlichen Stromausfall.

Programmierbarkeit

.NET Framework 3.0

Windows Vista ist die erste Clientversion von Windows, die mit .NET Framework ausgeliefert wird. Insbesondere umfasst es .NET Framework 2.0 und .NET Framework 3.0 (früher als WinFX bekannt), jedoch nicht Version 1.0 oder 1.1. .NET Framework ist eine Reihe von verwalteten Code- APIs , die als Nachfolger von Win32 vorgesehen sind . Die Win32-API ist auch in Windows Vista vorhanden, bietet jedoch keinen direkten Zugriff auf alle neuen Funktionen, die mit .NET Framework eingeführt wurden. Darüber hinaus soll .NET Framework Programmierern einen einfacheren Zugriff auf die in Windows selbst vorhandenen Funktionen ermöglichen.

.NET Framework 3.0 enthält unter anderem APIs wie ADO.NET , ASP.NET , Windows Forms und fügt dem .NET Framework vier Kernframeworks hinzu:

WPF

Windows Presentation Foundation (Codename Avalon) ist die Überarbeitung des grafischen Subsystems in Windows und das Flaggschiff der auflösungsunabhängigen API für 2D- und 3D- Grafiken , Raster- und Vektorgrafiken ( XAML ), feste und adaptive Dokumente ( XPS ), erweiterte Typografie , Animation ( XAML .). ), Datenbindung, Audio und Video in Windows Vista . WPF ermöglicht eine umfassendere Steuerung, Gestaltung und Entwicklung der visuellen Aspekte von Windows-Programmen. Basierend auf DirectX rendert es alle Grafiken mit Direct3D . Das Routing der Grafiken über Direct3D ermöglicht es Windows, Grafikaufgaben an die GPU auszulagern , wodurch die Arbeitsbelastung der CPU des Computers reduziert wird . Diese Fähigkeit wird vom Desktop Window Manager verwendet , um den Desktop, alle Fenster und alle anderen Schalenelemente in 3D-Oberflächen zu verwandeln. WPF-Anwendungen können auf dem Desktop bereitgestellt oder in einem Webbrowser ( XBAP ) gehostet werden .

Die 3D-Funktionen in WPF sind im Vergleich zu denen in Direct3D eingeschränkt. WPF bietet jedoch eine engere Integration mit anderen Funktionen wie Benutzeroberfläche (UI), Dokumenten und Medien. Dies ermöglicht 3D-UI, 3D-Dokumente und 3D-Medien. Als Teil von WPF wird eine Reihe integrierter Steuerelemente bereitgestellt, die Elemente wie Schaltflächen-, Menü- und Listenfeldsteuerelemente enthalten. WPF bietet die Möglichkeit, eine Steuerelementzusammensetzung durchzuführen, wobei ein Steuerelement jedes andere Steuerelement oder Layout enthalten kann. WPF verfügt auch über einen integrierten Satz von Datendiensten, mit denen Anwendungsentwickler Daten an die Steuerelemente binden können. Bilder werden mit der Windows Imaging-Komponente unterstützt. Für Medien unterstützt WPF alle Audio- und Videoformate, die Windows Media Player abspielen kann. Darüber hinaus unterstützt WPF im Gegensatz zum framebasierten Ansatz zeitbasierte Animationen . Dadurch wird die Geschwindigkeit der Animation davon getrennt, wie langsam oder schnell das System arbeitet. Text wird geglättet und mit ClearType gerendert .

WPF verwendet Extensible Application Markup Language ( XAML ), eine Variante von XML , die für die Entwicklung von Benutzeroberflächen gedacht ist. Die Verwendung von XAML zum Entwickeln von Benutzeroberflächen ermöglicht auch die Trennung von Modell und Ansicht. In XAML wird jedes Element einer Klasse in der zugrunde liegenden API zugeordnet, und die Attribute werden als Eigenschaften für die instanziierten Klassen festgelegt. Alle Elemente von WPF können auch in einer .NET-Sprache wie C# codiert werden. Der XAML-Code wird letztendlich auf die gleiche Weise wie alle .NET-Sprachen in eine verwaltete Assembly kompiliert, was bedeutet, dass die Verwendung von XAML für die Entwicklung keine Leistungskosten verursacht.

WCF

Windows Communication Foundation (Codename Indigo) ist ein neues Kommunikationssubsystem, mit dem Anwendungen auf einem Computer oder auf mehreren Computern, die über ein Netzwerk verbunden sind, kommunizieren können. Das WCF-Programmiermodell vereint Webdienste, .NET Remoting, verteilte Transaktionen und Message Queues in einem einzigen dienstorientierten Architekturmodell für verteiltes Computing , bei dem ein Server einen Dienst über eine mit XML definierte Schnittstelle bereitstellt, mit der Clients eine Verbindung herstellen. WCF wird in einer Sandbox ausgeführt und bietet das verbesserte Sicherheitsmodell, das alle .NET-Anwendungen bieten.

WCF kann SOAP für die Kommunikation zwischen zwei Prozessen verwenden, wodurch WCF-basierte Anwendungen mit jedem anderen Prozess interoperabel werden, der über SOAP kommuniziert. Wenn ein WCF-Prozess mit einem Nicht-WCF-Prozess kommuniziert, wird eine XML-basierte Codierung für die SOAP-Nachrichten verwendet, aber wenn er mit einem anderen WCF-Prozess kommuniziert, werden die SOAP-Nachrichten in einem optimierten Binärformat codiert, um die Kommunikation zu optimieren. Beide Codierungen entsprechen der Datenstruktur des SOAP-Formats, genannt Infoset.

Windows Vista enthält außerdem Microsoft Message Queuing 4.0 (MSMQ), das Unterwarteschlangen, nicht verarbeitete Nachrichten (Nachrichten, die vom Empfänger ständig nicht richtig verarbeitet werden) und transaktionale Nachrichten von einer Remotewarteschlange unterstützt.

WF

Windows Workflow Foundation ist eine Microsoft-Technologie zum Definieren, Ausführen und Verwalten von Workflows . Diese Technologie ist Teil von .NET Framework 3.0 und richtet sich daher hauptsächlich an das Betriebssystem Windows Vista. Die Laufzeitkomponenten von Windows Workflow Foundation bieten allgemeine Funktionen zum Ausführen und Verwalten der Workflows und können in jeder CLR-Anwendungsdomäne gehostet werden.

Workflows umfassen „Aktivitäten“. Entwickler können ihre eigenen domänenspezifischen Aktivitäten schreiben und diese dann in Workflows verwenden. Windows Workflow Foundation bietet auch eine Reihe von allgemeinen "Aktivitäten", die mehrere Ablaufsteuerungskonstrukte abdecken. Es enthält auch einen visuellen Workflow-Designer. Der Workflow-Designer kann in Visual Studio 2005 verwendet werden, einschließlich der Integration in das Visual Studio-Projektsystem und den Debugger.

Windows CardSpace

Windows CardSpace (Codename InfoCard), ein Teil von .NET Framework 3.0, ist eine Implementierung des Identity Metasystems, das den Erwerb, die Verwendung und die Verwaltung digitaler Identitäten zentralisiert. Eine digitale Identität wird als logische Sicherheitstoken dargestellt , die jeweils aus einem oder mehreren Claims bestehen , die Informationen über verschiedene Aspekte der Identität wie Name, Adresse usw.

Jedes Identitätssystem konzentriert sich auf drei Entitäten – den zu identifizierenden Benutzer , einen Identitätsanbieter , der identifizierende Informationen über den Benutzer bereitstellt , und die Vertrauende Partei , die die Identität verwendet, um den Benutzer zu authentifizieren. Ein Identitätsanbieter kann ein Dienst wie Active Directory oder sogar der Benutzer sein, der ein Authentifizierungskennwort oder biometrische Authentifizierungsdaten bereitstellt.

Eine Vertrauende Partei stellt eine Anfrage an einen Identitätsantrag mittels einer Richtlinie , die angibt, welche Ansprüche sie benötigt und wie die physische Darstellung des Sicherheitstokens aussehen wird. Die Anwendung leitet die Anfrage dann an Windows CardSpace weiter, der dann einen geeigneten Identity Provider kontaktiert und die Identity . Anschließend stellt es der Anwendung die Identität zusammen mit Informationen zur Verwendung zur Verfügung.

Windows CardSpace verfolgt auch alle verwendeten Identitäten und stellt sie als visuell identifizierbare virtuelle Karten dar, auf die der Benutzer von einem zentralen Ort aus zugreifen kann. Immer wenn eine Anwendung eine Identität anfordert, informiert Windows CardSpace den Benutzer darüber, welche Identität verwendet wird und benötigt eine Bestätigung, bevor es dem Anforderer die Identität mitteilt.

Windows CardSpace stellt eine API bereit, die es jeder Anwendung ermöglicht, Windows CardSpace zum Ausführen von Authentifizierungsaufgaben zu verwenden. Ebenso ermöglicht die API Identitätsanbietern , sich mit Windows CardSpace zu verbinden. Für jede Vertrauende Partei erscheint es als ein Dienst, der Authentifizierungsdaten bereitstellt.

Andere .NET Framework-APIs

Medienstiftung

Media Foundation ist eine Reihe von COM- basierten APIs zur Verarbeitung von Audio- und Videowiedergabe, die DirectX Video Acceleration 2.0 und eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber CPU-, E/A- und Speicherbelastung für eine störungsfreie Wiedergabe von Audio und Video mit geringer Latenz bietet . Es ermöglicht auch hohe Farbräume durch die Multimedia-Verarbeitungspipeline. DirectShow und das Windows Media SDK werden in zukünftigen Versionen schrittweise eingestellt.

Suche

Auf den Windows Vista Instant Search- Index kann auch programmgesteuert zugegriffen werden, sowohl mit verwaltetem als auch mit systemeigenem Code. Nativer Code stellt eine Verbindung mit dem Indexkatalog her, indem ein Datenquellenobjekt verwendet wird, das vom Indexdienst- OLE DB- Anbieter der Windows Vista-Shell abgerufen wird. Verwalteter Code verwendet den MSIDXS ADO.NET- Anbieter mit dem Indexkatalognamen. Ein Katalog auf einem Remote-Rechner kann auch mit einem UNC- Pfad angegeben werden . Die Kriterien für die Suche werden mit einer SQL- ähnlichen Syntax angegeben.

Der Standardkatalog heißt SystemIndex und speichert alle Eigenschaften indizierter Elemente mit einem vordefinierten Benennungsmuster. Beispielsweise werden Name und Speicherort von Dokumenten im System als Tabelle mit den Spaltennamen System. ItemName und System. ItemURL bzw. Eine SQL-Abfrage kann direkt auf diese Tabellen und Indexkataloge verweisen und den MSIDXS- Anbieter verwenden, um Abfragen für sie auszuführen. Der Suchindex kann auch über OLE DB mit dem CollatorDSO- Provider verwendet werden. Der OLE DB-Anbieter ist jedoch schreibgeschützt und unterstützt nur SELECT- und GROUP ON- SQL-Anweisungen.

Die Windows-Such-API kann auch verwendet werden, um eine Suchabfrage, die mit Advanced Query Syntax (oder Natural Query Syntax , der natürlichen Sprachversion von AQS) geschrieben wurde, in SQL- Abfragen zu konvertieren . Es macht eine Methode GenerateSQLFromUserQuery- Methode der ISearchQueryHelper- Schnittstelle verfügbar . Suchen können auch mit dem search-ms: protocol durchgeführt werden , einem Pseudoprotokoll, mit dem Suchen als URI bereitgestellt werden können . Es enthält alle in AQS angegebenen Operatoren und Suchbegriffe. Es kann sich auch auf gespeicherte Suchordner beziehen. Wenn ein solcher URI aktiviert wird, analysiert Windows Search, der als Handler für das Protokoll registriert ist, den URI, um die Parameter zu extrahieren und die Suche durchzuführen.

Vernetzung

Winsock Kernel (WSK) ist eine neue transportunabhängige Netzwerkprogrammierschnittstelle (Network Programming Interface, NPI) im Kernelmodus, die Entwicklern von TDI- Clients ein socketähnliches Programmiermodell bietet , das denen ähnlich ist, die im Benutzermodus Winsock unterstützt werden . Während die meisten der gleichen Buchsen Konzepte Programmierung existieren wie im Benutzermodus Winsock wie Sockel, Erstellung, binden, verbinden, akzeptieren, senden und empfangen, Winsock Kernel ist eine völlig neue Programmierschnittstelle mit einzigartigen Eigenschaften wie asynchronen I / O dass Verwendungen IRPs und Ereignisrückrufe zur Leistungssteigerung. TDI wird in Windows Vista aus Gründen der Abwärtskompatibilität unterstützt.

Windows Vista enthält eine spezielle QoS- API namens qWave ( Quality Windows Audio/Video Experience ), bei der es sich um ein vorkonfiguriertes Quality-of-Service-Modul für zeitabhängige Multimediadaten wie Audio- oder Videostreams handelt. qWave verwendet verschiedene Paketprioritätsschemata für Echtzeitdatenflüsse (wie Multimediapakete) und Best-Effort-Datenflüsse (wie Dateidownloads oder E-Mails), um sicherzustellen, dass Echtzeitdaten so wenig Verzögerungen wie möglich erhalten und gleichzeitig eine hohe Qualität bieten Kanal für andere Datenpakete.

Die Windows-Filterplattform ermöglicht externen Anwendungen, auf die Paketverarbeitungspipeline des Netzwerksubsystems zuzugreifen und sich in diese einzuklinken.

Kryptographie

Windows Vista bietet ein Update der Microsoft Crypto-API, bekannt als Cryptography API: Next Generation (CNG). CNG ist eine erweiterbare API im Benutzermodus und im Kernelmodus , die Unterstützung für elliptische Kurvenkryptografie und eine Reihe neuerer Algorithmen umfasst, die Teil der Suite B der National Security Agency (NSA) sind . Es lässt sich auch in das Smartcard- Subsystem integrieren, indem es ein Basis- CSP- Modul enthält, das die Smartcard-API kapselt, sodass Entwickler keine komplexen CSPs schreiben müssen .

Weitere Funktionen und Änderungen

  • Eine Reihe neuer Schriftarten :
  • Wenn beim Zugriff auf Dateien mit dem ANSI- Zeichensatz die Gesamtpfadlänge die maximal zulässigen 260 Zeichen überschreitet, verwendet Windows Vista automatisch die alternativen Kurznamen (mit einer Beschränkung von 8,3), um die Gesamtpfadlänge zu verkürzen. Im Unicode- Modus erfolgt dies nicht, da die maximal zulässige Länge 32.000 beträgt.
  • Der lange Ordner "Dokumente und Einstellungen" ist jetzt nur noch "Benutzer", obwohl ein symbolischer Link namens "Dokumente und Einstellungen" aus Kompatibilitätsgründen beibehalten wird. Die Pfade einiger spezieller Ordner unter dem Benutzerprofil haben sich geändert.
  • Neue Unterstützung für Infrarotempfänger und drahtlose Bluetooth 2.0- Standards; Geräte, die diese unterstützen, können ohne zusätzliche Software drahtlos Dateien auf einen Windows Vista-Computer übertragen und Daten synchronisieren.
  • Ein Nicht-Administrator-Benutzer kann nur die Ordner unter seinem Benutzerprofil freigeben. Darüber hinaus verfügen alle Benutzer über einen freigegebenen öffentlichen Ordner, der jedoch von einem Administrator überschrieben werden kann.
  • Netzwerkprojektion wird verwendet, um mit dem Netzwerk verbundene Projektoren zu erkennen und zu verwenden. Es kann verwendet werden, um eine Präsentation anzuzeigen oder eine Präsentation mit dem Computer zu teilen, der den Projektor hostet. Benutzer können dies über ein Netzwerk tun, sodass mehrere Quellen zu unterschiedlichen Zeiten verbunden werden können, ohne die Quellen oder Projektoren ständig bewegen zu müssen. Für noch mehr Flexibilität kann der Netzwerkprojektor per Funk- oder Kabeltechnologie (LAN) mit dem Netzwerk verbunden werden. Benutzer können sich nicht nur aus der Ferne mit dem Netzwerkprojektor verbinden, sondern ihn auch aus der Ferne konfigurieren. Netzwerkprojektoren sind darauf ausgelegt, Standbilder wie Fotos und Dias zu übertragen und anzuzeigen – nicht Übertragungen mit hoher Bandbreite wie Videostreams. Der Projektor kann zwar Videos übertragen, aber die Wiedergabequalität ist oft schlecht. Die Binärdatei %windir%\system32\NetProj.exe implementiert die Netzwerkprojektionsfunktion.
  • Neue Monitorkonfigurations-APIs ermöglichen es, den Anzeigebereich des Monitors anzupassen, Anzeigeeinstellungen zu speichern und wiederherzustellen, Farben zu kalibrieren und herstellerspezifische Monitorfunktionen zu verwenden. Auch insgesamt ist Windows Vista auflösungsunabhängiger als seine Vorgänger konzipiert, mit besonderem Fokus auf höhere Auflösungen und hohe DPI- Displays [2] . Windows Presentation Foundation- und WPF-Anwendungen sind vollständig auflösungsunabhängige . Außerdem ermöglicht Transient Multimon Manager , eine neue Funktion, die die EDID des Monitors verwendet, die automatische Erkennung, Einrichtung und richtige Konfiguration zusätzlicher oder mehrerer Displays, wenn diese im Handumdrehen angebracht und entfernt werden. Die Einstellungen werden nach Möglichkeit pro Display gespeichert, sodass Benutzer ohne manuelle Konfiguration zwischen mehreren Displays wechseln können.
  • Windows Vista enthält einen WSD - WIA - Klasse - Treiber , die alle Geräte kompatibel mit Microsofts Web Service für Scanner (WS-Scan) Protokoll zur Arbeit mit WIA ohne zusätzliche Treiber oder Software ermöglicht.
  • Der Faxdienst und das Faxmodell sind vollständig kontobasiert. Faxfähige Anwendungen wie Windows-Fax und -Scan können mehrere Dokumente in einer einzigen Faxübertragung senden. Die Faxdienst-API generiert TIFF- Dateien für jedes Dokument und führt sie zu einer einzigen TIFF-Datei zusammen. Benutzer können im Windows Explorer mit der rechten Maustaste auf ein Dokument klicken und An Faxempfänger senden auswählen .
  • Windows Vista führt die auf MAML basierende „Assistance Platform“ ein . Hilfe und Support sollen aussagekräftiger und klarer sein. Guided Help oder Active Content Wizard ist ein automatisiertes Lernprogramm und ein Selbsthilfesystem, das mit der Veröffentlichung von Windows Vista verfügbar ist und in dem Benutzer in einer Reihe animierter Schritte zeigen, wie eine bestimmte Aufgabe ausgeführt wird. Es hebt nur die Optionen und Bildschirmteile hervor, die für die Aufgabe relevant sind, und verdunkelt den Rest des Bildschirms. Für ACW-Hilfedateien wird ein separates Dateiformat verwendet. Das SDK für geführte Hilfe wurde in Windows 7 durch die Windows-Fehlerbehebungsplattform ersetzt.
  • Alle Standardsteuerelemente zur Textbearbeitung und alle Versionen des 'RichEdit'-Steuerelements unterstützen jetzt das Text Services Framework . Außerdem unterstützen alle Tablet/Ink-API-Anwendungen und alle HTML-Anwendungen, die die Trident-Layout-Engine von Internet Explorer verwenden , das Text Services Framework.
  • Windows Data Access Components (Windows DAC) ersetzen MDAC 2.81, das mit Windows XP Service Pack 2 geliefert wurde.
  • DFS - Replikation , der Nachfolger des Dateireplikationsdienstes , ist ein zustandsbasiertes Replikationsmodul für die Dateireplikation zwischen DFS - Freigaben , das Replikationsplanung und Bandbreitendrosselung unterstützt . Es verwendet Remote Differential Compression , um nur die Änderung an Dateien zu erkennen und zu replizieren, anstatt bei Änderungen ganze Dateien zu replizieren. DFS-R ist auch in Windows Server 2003 R2 enthalten .
  • Wie bei Windows XP Professional x64 Edition werden in Windows Vista x64 alte 16-Bit-Windows-Programme nicht unterstützt. Wenn 16-Bit-Software in 64-Bit-Windows Vista ausgeführt werden muss, kann die Virtualisierung zum Ausführen eines 32-Bit-Betriebssystems verwendet werden.

Siehe auch

Hinweise und Referenzen

Externe Links