Tecnologías de E/S de Windows Vista

Windows Vista introdujo varias funciones de entrada/salida nuevas en la línea de sistemas operativos Microsoft Windows . Estas funciones tienen como objetivo reducir el tiempo de arranque del sistema, mejorar su capacidad de respuesta y aumentar la fiabilidad del almacenamiento de datos.

Vista modifica el comportamiento de las operaciones de E/S asíncronas . Con las nuevas API de E/S asíncronas , se puede notificar a un hilo , distinto del que emitió la solicitud de E/S, cuando la operación finaliza. De esta forma, un único hilo puede emitir todas las solicitudes de E/S y luego cambiar a otro hilo de trabajo. Si este hilo es el que procesa los datos una vez finalizada la solicitud de E/S, se puede evitar un cambio de hilo, que reduce el rendimiento. Windows Vista también introduce la cancelación de E/S síncronas. Durante una solicitud de E/S síncrona, la aplicación se bloquea hasta que la solicitud se procesa o falla. En Windows Vista, la aplicación puede emitir una solicitud de cancelación. Las aplicaciones que cancelan la operación tras recibir comentarios del usuario pueden optar por habilitar la retroalimentación del usuario mientras el hilo emisor está suspendido para mejorar la usabilidad.

Windows Vista también implementa la programación de E/S como E/S priorizada. ^{[ 1 ]} Las solicitudes de E/S de disco en Windows Vista se asignan prioridades; una solicitud de mayor prioridad recibe un trato preferencial sobre una solicitud de menor prioridad durante la ejecución de la solicitud. Windows Vista define cinco clases de prioridad: Muy baja , Baja , Normal , Alta y Crítica . Por defecto, las solicitudes de E/S se asignan a la prioridad Normal . Windows Vista también permite la reserva de ancho de banda por aplicación durante el acceso al disco; esto tiene como objetivo garantizar la tasa de rendimiento requerida a la aplicación cuando accede al disco. Ambas características son utilizadas por Windows Media Player con respecto a la reproducción de medios. ^{[ 2 ]} El Desfragmentador de disco , SuperFetch , Windows Defender , la Búsqueda de Windows y las aplicaciones que se ejecutan al inicio utilizan E/S priorizada. ^{[ 3 ]} La E/S priorizada también estaba destinada a ser utilizada por WinFS para operaciones de promoción de elementos respaldados por archivos. ^{[ 4 ]}

Antes de Windows Vista, todas las solicitudes de E/S estaban limitadas a 64 KB; por lo tanto, las operaciones más grandes debían completarse en bloques. En Windows Vista, no hay límite en el tamaño de las solicitudes de E/S. Esto significa que una operación de E/S completa puede completarse emitiendo menos solicitudes, lo que a su vez puede resultar en un mayor rendimiento. El Explorador de Windows y el comando de copia del Símbolo del sistema se han modificado para emitir solicitudes de 1 MB. ^{[ 2 ]}

ReadyBoost mejora la capacidad de respuesta de los PC con Windows Vista mediante el uso de memoria flash en una unidad USB (solo USB 2.0 o 3.0), tarjeta SD , Compact Flash u otro tipo de memoria flash, para optimizar el rendimiento del sistema. Al conectar un dispositivo de este tipo, el cuadro de diálogo de reproducción automática de Windows ofrece una opción adicional para acelerar el sistema; se agrega una pestaña adicional de "ReadyBoost" al cuadro de diálogo de propiedades de la unidad, donde se puede configurar la cantidad de espacio que se utilizará. Windows ReadyBoost también está disponible para Windows 7 y Windows 10. La mayoría de los dispositivos de memoria flash están formateados en FAT32. Esto deberá cambiarse si se desea utilizar correctamente un dispositivo flash de mayor capacidad para ReadyBoost. Sin embargo, si se activa ReadyBoost mediante la reproducción automática de Windows, será imposible reformatear el dispositivo hasta que se desactive ReadyBoost para dicho dispositivo. ^{[ 5 ]}

ReadyDrive (nombre en clave Piton ^{[ 6 ] [ 7 ]} ) es una función de Windows Vista que permite a los equipos con Windows Vista equipados con una unidad híbrida u otras cachés de memoria flash (como Intel Turbo Memory ) arrancar más rápido, reanudar la hibernación en menos tiempo y conservar la energía de la batería. ^{[ 8 ]} Las unidades de disco duro híbridas son un tipo de disco duro que integra memoria flash no volátil con un disco duro tradicional. Se espera que la funcionalidad del lado de la unidad se estandarice en ATA -8. Cuando se instala una unidad de disco duro híbrida en un equipo con Windows Vista, el sistema operativo mostrará una nueva pestaña de propiedades "NV Cache" como parte de las propiedades del dispositivo de la unidad dentro del Administrador de dispositivos . ^{[ 9 ]}

En eWeek se informó que la tecnología no se está utilizando en su totalidad debido a la falta de controladores específicos para unidades híbridas ^{[ 10 ] y que, en su lugar, se delegó el trabajo a los fabricantes de dispositivos. [ 10 ]} Sin embargo, Microsoft rechazó la sugerencia de que no estaba proporcionando controladores especializados para sistemas híbridos. ^{[ 11 ]} Además, en junio de 2006, David Morgenstern escribió un artículo para eWeek sugiriendo que ReadyDrive podría sacrificar la integridad de los datos por velocidad y ahorro de batería. ^{[ 12 ]} Sin embargo, la documentación de Microsoft afirma que siempre se mantiene una copia de los datos en el disco duro, por lo que no hay posibilidad de pérdida de datos incluso si falla la caché flash. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

SuperFetch es una tecnología y un servicio de Windows que precarga aplicaciones de uso común en la memoria para reducir sus tiempos de carga. Se deriva de la función " prefetcher " de Windows XP . SuperFetch intenta cargar bibliotecas y componentes de aplicaciones de uso común en la caché de páginas antes de que sean necesarios. Para ello, analiza continuamente el comportamiento de las aplicaciones y los patrones de uso, por ejemplo, qué aplicaciones se utilizan habitualmente por la mañana después de iniciar sesión. ^{[ 14 ]} La memoria caché se marca con baja prioridad, lo que significa que si otro proceso necesita la memoria, se liberará.

Por defecto, los archivos necesarios se cargan en la memoria principal , pero mediante la función ReadyBoost , Windows Vista y Windows 7 pueden usar almacenamiento alternativo, como unidades flash USB , liberando así memoria principal. Si bien los discos duros pueden tener velocidades de transferencia de datos secuenciales más altas, las unidades flash pueden ser más rápidas para archivos pequeños o E/S no secuenciales debido a sus cortos tiempos de búsqueda aleatoria.

ReadyBoot es una función que complementa SuperFetch al analizar únicamente los procesos de arranque principales (como los controladores) para acelerar el inicio de un ordenador. ^{[ 15 ]}

En Windows 10 , SuperFetch pasó a llamarse SysMain .

Archivos sin conexión es una función de Windows, introducida en Windows 2000 , que mantiene una caché del lado del cliente de los archivos compartidos a través de una red. Almacena localmente en caché los archivos compartidos marcados para acceso sin conexión y utiliza la copia en caché cuando se interrumpe la conexión de red a los archivos remotos. Las ediciones Windows Vista Business, Enterprise y Ultimate incluyen mejoras significativas en Archivos sin conexión . A partir de Windows Vista, cuando se restablece la conexión, todos los identificadores de archivo abiertos a la copia en caché se redirigen a la versión remota, sin esperar a que se sincronicen los archivos en caché. ^{[ 16 ]} Esta transición de en línea a sin conexión y viceversa es transparente para los clientes que utilizan el archivo. La copia local se sincroniza automáticamente con la copia remota para reflejar los cambios realizados en cualquiera de las copias del archivo. El algoritmo de almacenamiento en caché y sincronización de archivos también se ha reescrito por completo para determinar las diferencias más rápidamente. Al sincronizar los cambios en la copia en caché con la versión remota, se utiliza el protocolo de transferencia diferencial de mapa de bits para que solo se transfieran los bloques modificados en la versión en caché. Esto también mejora la compatibilidad con el almacenamiento en caché de archivos grandes. ^{[ 16 ]} El archivo completo aún se descarga al recuperar los cambios de la copia remota.

Los archivos se sincronizan por recurso compartido y se cifran por usuario. Los usuarios pueden forzar a Windows a trabajar en modo sin conexión o en línea mediante el botón Trabajar sin conexión/en línea en el Explorador, o sincronizar manualmente desde el Centro de sincronización. El Centro de sincronización también puede informar sobre errores de sincronización y resolver conflictos de sincronización. La página de propiedades de cualquier archivo o carpeta tiene una pestaña Archivos sin conexión que proporciona el estado y permite controlar el estado sin conexión del archivo o carpeta. Además, incluso si un solo archivo no está disponible, otros archivos en el mismo recurso compartido y en otros recursos compartidos están disponibles, ya que la transición ahora se realiza a nivel de recurso compartido en lugar de a nivel de servidor. Los archivos sin conexión se pueden configurar mediante Directiva de grupo y proporcionan una mejor interoperabilidad con DFS . También está disponible una API de administración de archivos sin conexión completa a través de objetos COM y la capacidad de scripting a través de WMI .

Windows Vista también admite la función de "instancia fantasma" para archivos y carpetas en línea. Cuando los usuarios ponen a disposición sin conexión solo algunos archivos de un directorio, Windows Vista crea entradas fantasma de los elementos restantes no disponibles para preservar el contexto en línea. Los archivos sin conexión también cuentan con el modo de enlace lento, que, al habilitarse mediante la Directiva de grupo , siempre lee y escribe en la caché local para mejorar el rendimiento en conexiones de red lentas. En Windows Vista también es posible especificar un límite para el tamaño total de la caché local y otro sublímite para el espacio utilizado por los archivos almacenados en caché automáticamente. Los archivos almacenados en caché manualmente nunca se eliminan de la caché local, incluso si se alcanza el límite de la caché.

En Windows XP, no se podía habilitar la función Archivos sin conexión cuando la función Cambio rápido de usuario estaba habilitada. Esta restricción se debía a que Archivos sin conexión se sincronizaba al cerrar la sesión y Cambio rápido de usuario no cerraba la sesión por completo. En Windows Vista, esta restricción ya no se aplica, ya que Archivos sin conexión se ejecuta como un servicio de Windows que realiza la sincronización para el usuario en momentos oportunos, como al iniciar sesión y al pasar de estar sin conexión a estar en línea. La sincronización no se realiza continuamente en segundo plano, ^{[ 17 ]} ni al cerrar la sesión.

NTFS transaccional (abreviado TxF) introduce el concepto de transacciones atómicas en el sistema de archivos NTFS , lo que permite a los desarrolladores de aplicaciones de Windows escribir rutinas de salida de archivos con la garantía de que se ejecutarán correctamente o fallarán por completo. NTFS transaccional permite crear, renombrar y eliminar archivos y directorios de forma atómica. El uso de una transacción garantiza la corrección de la operación; en una serie de operaciones de archivo (realizadas como una transacción), la operación se confirmará si todas se ejecutan correctamente. En caso de fallo, toda la operación se revertirá y fallará.

Varios componentes de Microsoft Windows se han actualizado para utilizar la función de instantáneas de Windows (Shadow Copy). El Centro de copias de seguridad y restauración de Windows Vista y versiones posteriores realiza copias de seguridad basadas en bloques al realizar copias de seguridad completas del sistema. La función de copia de seguridad de archivos también utiliza instantáneas de Windows, pero almacena los archivos dentro de archivos ZIP.

A partir de Windows Vista , la función Copia de instantáneas también la utiliza el componente Protección del sistema , que crea y mantiene copias periódicas de los datos del sistema y del usuario en el mismo volumen local (similar a la función Copias de instantáneas para carpetas compartidas en Windows Server), pero permite el acceso local mediante Restaurar sistema . Restaurar sistema permite revertir a un conjunto completo de copias de instantáneas anterior, denominado punto de restauración . Antes de Windows Vista, Restaurar sistema se basaba en un filtro basado en archivos que supervisaba los cambios en un conjunto determinado de extensiones de archivo y, a continuación, copiaba los archivos antes de que se sobrescribieran. ^{[ 18 ]}

Además, una extensión de la hoja de propiedades llamada Versiones anteriores permite restaurar archivos o carpetas individuales localmente desde el punto de restauración, tal como existían en el momento de la instantánea, recuperando así una versión anterior de un archivo o un archivo eliminado por error.

La copia instantánea no se crea cada vez que se modifica un archivo; las copias de seguridad se crean automáticamente una vez al día o manualmente cuando las activa la utilidad de copia de seguridad o las aplicaciones de instalación que crean un punto de restauración . ^{[ 19 ]} La función "Versiones anteriores" está disponible en las ediciones Business, Enterprise y Ultimate de Windows Vista . ^{[ 20 ]}

Windows Vista introduce la capacidad de redirigir de forma independiente hasta 10 subcarpetas de perfil de usuario a una ubicación de red. ^{[ 21 ]} También existe un complemento de la Consola de administración en Windows Vista que permite a los usuarios configurar la redirección de carpetas para clientes que ejecutan Windows Vista, Windows XP y Windows 2000.

El Service Pack 1 de Windows Vista introdujo la compatibilidad con el sistema de archivos exFAT.

• Nuevas funciones de Windows Vista
• Cifrado de unidad BitLocker
• Ruta de medios protegida
• ÁCIDO