《深入理解Windows操作系统》笔记3

nghhuhpncs

　　X86/X64的页面错误异常号是0xe,页面错误：一个线程企图访问虚拟内存中没有定义的或者已经存在的页面时产生的异常。Windows支持的硬件体系结构允许最多可达256个IDT项。一台PC所能支持的中断IRQ数量是由该机器的中断控制器的具体设计决定的。
　　由于大多数X86都依赖一个硬件i8259A可编程中断控制器（PIC）在单处理器系统上有15条中断线。
　　0:kd>!idt
　　DumpingIDT:
　　37:806e6864hal!PicSpuriousService37
　　3d:806e7e2chal!HalpApcInterrupt
　　41:806e7c88hal!HalpDispatchInterrupt
　　50:806e693chal!HalpApicRebootService
　　62:8a3019548a38ecb8(KINTERRUPT8a301918)
　　63:89d3d044NDIS!ndisMIsr(KINTERRUPT89d3d008)
　　8a225cb8(KINTERRUPT89cc7bb0)
　　73:8a056becVIDEOPRT!pVideoPortInterrupt(KINTERRUPT8a056bb0)
　　8a225cb8(KINTERRUPT89cd8938)
　　8a225cb8(KINTERRUPT89ccf938)
　　83:8a2b6afc8a38ecb8(KINTERRUPT8a2b6ac0)
　　8a38ecb8(KINTERRUPT8a2b5bb0)
　　NDIS!ndisMIsr(KINTERRUPT89ce2930)
　　92:899e1becserial!SerialCIsrSw(KINTERRUPT899e1bb0)
　　93:899e8044i8042prt!I8042KeyboardInterruptService(KINTERRUPT899e8008)
　　a4:89cdfbec8a225cb8(KINTERRUPT89cdfbb0)
　　8a225cb8(KINTERRUPT89cd0bb0)
　　b1:8a36f044ACPI!ACPIInterruptServiceRoutine(KINTERRUPT8a36f008)
　　8a1d0cb8(KINTERRUPT8a075508)
　　b4:89d38bec8a225cb8(KINTERRUPT89d38bb0)
　　HDAudBus!AzController::Isr(KINTERRUPT89d32410)
　　c1:806e6ac0hal!HalpBroadcastCallService
　　d1:806e5e54hal!HalpClockInterrupt
　　e1:806e7048hal!HalpIpiHandler
　　e3:806e6dachal!HalpLocalApicErrorService
　　fd:806e75a8hal!HalpProfileInterrupt
　　fe:806e7748hal!HalpPerfInterrupt
　　查看PIC和APIC
　　0:kd>!pic
　　-----IRQNumber-----000102030405060708090A0B0C0D0E0F
　　Physicallyinservice:YY.Y....YY.Y....
　　Physicallymasked:YYY.Y.Y.YYY.Y.Y.
　　Physicallyrequested:.Y.Y.....Y.Y....
　　0:kd>
　　对于本机单CPU双核来看：是否使用了MPSHAL？
　　lkd>!apic
　　Apic@fffe0000ID:1(80050010)LogDesc:02000000DestFmt:ffffffffTPR41
　　TimeCnt:0be420e0clkSpurVec:1fFaultVec:e3error:0
　　IpiCmd:01000000`00040041Vec:41FixedDelDest=Selfedghigh
　　Timer..:00000000`000300fdVec:FDFixedDelDest=Selfedghighm
　　Linti0.:00000000`0001001fVec:1FFixedDelDest=Selfedghighm
　　Linti1.:00000000`000184ffVec:FFNMIDest=Selflvlhighm
　　TMR:63,73,A4,B1,B4
　　IRR:
　　ISR:
　　0:kd>!ioapic
　　IoApic@FEC00000ID:0(0)Arb:0
　　Inti00.:00000000`00000000Vec:00FixedDelPh:00000000edghigh
　　仅在windows2003上菜支持！Irql查看一个处理器的IRQL
　　lkd>!pcr
　　KPCRforProcessor0atffdff000:
　　Major1Minor1
　　NtTib.ExceptionList:ffffffff
　　NtTib.StackBase:805524f0
　　NtTib.StackLimit:8054f700
　　NtTib.SubSystemTib:00000000
　　NtTib.Version:00000000
　　NtTib.UserPointer:00000000
　　NtTib.SelfTib:00000000
　　SelfPcr:ffdff000
　　Prcb:ffdff120
　　Irql:00000000
　　IRR:00000000
　　IDR:ffffffff
　　InterruptMode:00000000
　　IDT:8003f400
　　GDT:8003f000
　　TSS:80042000
　　CurrentThread:8055ce60
　　NextThread:00000000
　　IdleThread:8055ce60
　　DpcQueue:
　　可以使用DDK上头文件中的ntddk.H定义的PCR和PRCB的信息。不幸的是在不适用延迟IRQL的系统上，比如本机器AMDAthlon64X26000+的windowsXPSP3上就不支持，因此为0，需要至少WINDOWS2003
　　http://msdn.microsoft.com/zh-cn/windows/hardware/gg463382
下载安装kernrates软件，进行内核性能剖析程序来分析性能。
　　C:\ProgramFiles\SupportTools>cd"c:\ProgramFiles\KrView\Kernrates"
　　C:\ProgramFiles\KrView\Kernrates>dir
　　驱动器C中的卷没有标签。
　　卷的序列号是18F6-A188
　　C:\ProgramFiles\KrView\Kernrates的目录
　　2012-02-0716:57<DIR>.
　　2012-02-0716:57<DIR>..
　　2003-11-0716:58269,312Kernrate_i386_Win2000.exe
　　2003-11-0716:58129,024Kernrate_i386_XP.exe
　　2003-11-0716:59326,656Kernrate_ia64_XP.exe
　　3个文件724,992字节
　　2个目录146,187,862,016可用字节
　　C:\ProgramFiles\KrView\Kernrates>Kernrate_i386_XP.exe
　　/==============================\
　　<KERNRATELOG>
　　\==============================/
　　Date:2012/02/07Time:16:58:17
　　MachineName:AMD6000
　　NumberofProcessors:2
　　PROCESSOR_ARCHITECTURE:x86
　　PROCESSOR_LEVEL:15
　　PROCESSOR_REVISION:4303
　　PhysicalMemory:2816MB
　　PagefileTotal:2656MB
　　VirtualTotal:2047MB
　　PageFile1:(null),0MB
　　OSVersion:5.1Build2600Service-Pack:3.0
　　WinDir:C:\WINDOWS
　　KernrateUser-SpecifiedCommandLine:
　　Kernrate_i386_XP.exe
　　KernelProfile(PID=0):Source=Time,
　　UsingKernrateDefaultRateof25000events/hit
　　Startingtocollectprofiledata
　　***>Pressctrl-ctofinishcollectingprofiledata
　　------------OverallSummary:--------------
　　P0K0:00:08.562(8.8%)U0:00:11.109(11.4%)I0:01:17.703(79.8%)DPC
　　0:00:01.656(1.7%)Interrupt0:00:00.062(0.1%)
　　Interrupts=142334,InterruptRate=1462/sec.
　　P1K0:00:10.562(10.8%)U0:00:06.406(6.6%)I0:01:20.406(82.6%)DPC
　　0:00:05.828(6.0%)Interrupt0:00:00.265(0.3%)
　　Interrupts=73111,InterruptRate=751/sec.
　　TOTALK0:00:19.125(9.8%)U0:00:17.515(9.0%)I0:02:38.109(81.2%)DPC
　　0:00:07.484(3.8%)Interrupt0:00:00.328(0.2%)
　　TotalInterrupts=215445,TotalInterruptRate=2213/sec.
　　TotalProfileTime=97375msec
　　BytesStartBytesStopByt
　　esDiff.
　　AvailablePhysicalMemory,1864134656,2005221376,141086
　　720
　　AvailablePagefile(s),1864282112,2005024768,140742
　　656
　　AvailableVirtual,2131689472,2130640896,-1048
　　576
　　AvailableExtendedVirtual,0,0,
　　0
　　TotalAvg.Rate
　　ContextSwitches,571193,5866/sec.
　　SystemCalls,2132527,21900/sec.
　　PageFaults,325110,3339/sec.
　　I/OReadOperations,11188,115/sec.
　　I/OWriteOperations,8299,85/sec.
　　I/OOtherOperations,29196,300/sec.
　　I/OReadBytes,39124405,3497/I/O
　　I/OWriteBytes,16790740,2023/I/O
　　I/OOtherBytes,4785210,164/I/O
　　-----------------------------
　　ResultsforKernelMode:
　　-----------------------------
　　OutputResults:KernelModuleCount=142
　　PercentageinthefollowingtableisbasedontheTotalHitsfortheKernel
　　Time69611hits,25000eventsperhit--------
　　ModuleHitsmsec%TotalEvents/Sec
　　processr608559735987%15626444
　　ntkrnlpa4118973755%1057252
　　ati2cqag947973591%243172
　　hal907973751%232862
　　ati2dvag838973591%215182
　　PECKP701973591%180003
　　win32k654973590%167935
　　USBPORT130973590%33381
　　athuw81973590%20799
　　RtkHDAud38973590%9757
　　usbehci38973590%9757
　　ati2mtag37973590%9500
　　kmixer34973590%8730
　　tcpip30973590%7703
　　NDIS24973590%6162
　　Ntfs23973590%5905
　　afd21973590%5392
　　Npfs18973590%4622
　　portcls15973590%3851
　　l151x8613973590%3338
　　sptd13973590%3338
　　usbhub12973590%3081
　　wdf010009973590%2311
　　watchdog6973590%1540
　　fltMgr6973590%1540
　　ipnat5973590%1283
　　LiveKdD4973590%1027
　　avipbb4973590%1027
　　ati3duag3973590%770
　　ks3973590%770
　　avgntflt2973590%513
　　el90xbc52973590%513
　　usbohci2973590%513
　　wdmaud1973590%256
　　sniffer1973590%256
　　LMouFilt1973590%256
　　mouhid1973590%256
　　LHidFilt1973590%256
　　HIDPARSE1973590%256
　　avkmgr1973590%256
　　rdbss1973590%256
　　ipsec1973590%256
　　psched1973590%256
　　TDI1973590%256
　　av261r6u1973590%256
　　HDAudBus1973590%256
　　Mup1973590%256
　　CLASSPNP1973590%256
　　PartMgr1973590%256
　　PCIIDEX1973590%256
　　WMILIB1973590%256
　　=================================ENDOFRUN==================================
　　==============================NORMALENDOFRUN==============================
　　C:\ProgramFiles\KrView\Kernrates>
　　由此可见系统在内核模式下花了TOTALK0:00:19.125(9.8%)的时间。碰撞率最高的模块是process，这个是CPU处理器驱动程序。
　　在X86的多处理器系统上，IRQ本质上是随机的，但在X64或者IA64上，IRQ是16除中断向量号。
　　因为windows并没有以任何一种可控的方式对设备IRQ进行优先级处理，而且用户的应用程序只能在处理器的IRQL为被动级别的时候才能执行，所以windows不适合作实时系统。
　　声明：真相：windowsXPEmbedded并没有实时特性，而是借助venturcom公司将实时内核内嵌到自定义好的HAL中。