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Kopieren mit Windows Vista

Mit Service Pack 1 für Vista will Microsoft das Kopieren um 50 Prozent beschleunigen. Wir erklären, was SP1 beim Kopieren anders macht und testen, ob das Duplizieren tatsächlich schneller geht.

  1. Kopieren mit Windows Vista
  2. Neuheiten
Kopieren unter Vista

© Roland Freist

Kopieren unter Vista

Das Kopieren von Daten ist in Windows scheinbar die einfachste Sache der Welt. Doch das gilt lediglich für den Anwender. Für die Windows-Entwickler ist das Kopieren ein Vorgang, der in den letzten Jahren analysiert und neu durchdacht wurde. Und diese Arbeit ist nach wie vor nicht beendet. Bereits die Erstausgabe von Vista brachte eine gegenüber den früheren Versionen veränderte Kopier-Engine mit. Im Service Pack 1 wurde sie nun ein weiteres Mal optimiert.

Kopieren früher

XP und frühere Windows-Versionen gingen beim Kopieren folgendermaßen vor: Sobald der Benutzer einen Kopiervorgang auslöste, öffnete das Betriebssystem die Ausgangsdatei und legte parallel dazu gleichzeitig die Zieldatei an. Dann las es das Original nacheinander in 64 KByte großen Häppchen in seinen Cache-Speicher ein und legte sie ebenfalls gecached als Kopie wieder ab. Dabei gab es nur eine Ausnahme: Sobald die Daten übers Netzwerk kopiert wurden, verringerte sich die Größe der Datenpäckchen aufgrund einer Beschränkung des SMB-Protokolls auf 60 KByte.

Der Windows-Explorer arbeitete - und arbeitet - beim Kopieren eng mit dem Windows Cache Manager zusammen. Er gibt dem Manager den Auftrag, die Datenpakete des Originals bereits vorsorglich in den Speicher einzulesen ("read-ahead"), während der Explorer im Hintergrund andere Datenpäckchen bereits in den neuen Ordner oder auf das andere Laufwerk schreibt und so nach und nach die Kopie erzeugt. Generell ist der Cache Manager dem Windows-Explorer bei Kopiervorgängen immer 128 KByte voraus.

Das bedeutet, dass der Explorer abwartet, bis der Manager zwei Datenpakete eingelesen hat und erst danach mit dem Schreibvorgang beginnt. Außerdem ist der Cache Manager dafür zuständig, die Daten möglichst schnell wieder aus dem Speicher zu entfernen und auf der Festplatte oder einem anderen Datenträger abzulegen ("write-behind").

Verbesserungen in Vista

Kopieren unter Vista: Service Pack 1

© Roland Freist

Übertrieben: Microsoft gab für SP1 Tempovorteile beim Kopieren von bis zu 50 Prozent an.

Der oben beschriebene Kopiervorgang bei den Vista-Vorgängern führte in der Praxis zu verschiedenen Problemen. Insbesondere beim Kopieren von größeren oder mehreren Dateien kam es immer wieder vor, dass das Schreiben der Kopie auf den Datenträger deutlich langsamer erfolgte als das Einlesen der Original-Daten in den Arbeitsspeicher. Es entstand also eine Art Stau, die zum einen dazu führte, dass wertvoller Arbeitsspeicher belegt wurde, der damit anderen Anwendungen und Daten nicht mehr zur Verfügung stand.

Im Extremfall konnte es sogar passieren, dass der gesamte Arbeitsspeicher durch kopierte Datenpakete belegt wurde. Bevor nun weitere Daten eingelesen werden konnten, musste der Cache Manager warten, bis die vorhergehenden Pakete sicher auf der Platte gelandet waren und ihr Platz im Arbeitsspeicher wieder frei wurde. Auf diese Weise wurde der Sinn eines Cache-Speichers praktisch aufgehoben: Anstatt das Einlesen von Daten zu beschleunigen, arbeitete er wegen des Datenstaus erzwungenermaßen genauso langsam wie die Festplatte.

Kopieren unter Vista: Kopierzeit

© Roland Freist

Ungenau: Auf die geschätzte Kopierzeit kann man sich nicht verlassen.

Die Windows-Entwickler entdeckten jedoch noch ein weiteres Problem: Beim Kopieren von Dateien von einem anderen PC im Netzwerk landeten die Daten in doppelter Ausführung im Speicher des lokalen Rechners. Denn zum einen wird beim Zugriff auf eine Datei auf einem entfernten Rechner automatisch eine Kopie davon in den Arbeitsspeicher des lokalen PCs übertragen.

Wenn diese Datei nun kopiert wurde, entstand für den Schreibvorgang eine weitere Ausgabe dieses Files im Cache. Es wurde also nicht nur die doppelte Menge Arbeitsspeicher verbraucht, sondern auch die CPU hatte mehr Arbeit, da sie statt einer nun zwei Speicheradressen verarbeiten musste.

Zum Dritten erkannte man in Redmond, dass das SMB-Protokoll von Windows nicht mehr zeitgemäß war. Die bis zu Windows XP verwendete Version 1 stammte noch aus den frühen 80er Jahren und war von Microsoft im Laufe der Jahre durch Erweiterungen immer wieder an neue Entwicklungen in der PC- und Netzwerk-Technik angepasst worden. Trotzdem war das Protokoll nicht in der Lage, vor allem beim Datenaustausch per WLAN eine Pipeline aufzubauen, die einen kontinuierlichen Datenfluss garantiert hätte.

Kopieren unter Vista: Dateisystem SMB 2.0

© Roland Freist

Neu in Vista: Die Datei srv2.sys im Ordner \Drivers ist der Dateisystemtreiber des SMB 2.0

Um das Problem zu lösen, verzichteten die Windows-Entwickler bei Vista darauf, beim Kopieren von Dateien einen Cache zu benutzen. Aber der Verzicht auf einen Cache bringt natürlich auch Nachteile mit sich. Vor allem das Kopieren kleinerer Dateien wird damit erheblich verlangsamt. Denn der Schreib-/Lesekopf der Festplatte fährt nun zunächst zu einer Datei, liest die Daten ein, fährt zum Zielsektor der Platte und legt dort die Kopie ab.

Danach fährt er zur nächsten Datei und so fort. In den früheren Windows-Versionen hatte der Cache Manager dafür gesorgt, dass gleich mehrere benachbarte Dateien und damit meist auch benachbarte Sektoren auf der Festplatte auf einmal eingelesen wurden.

Aber auch beim Kopieren von großen Dateien gab es Nachteile. Denn im Test zeigte sich, dass das Betriebssystem die Files nun erst komplett einlas, bevor es mit dem Schreibvorgang begann. Gewünscht war jedoch, dass Lese- und Schreibvorgang leicht verzögert parallel ablaufen sollten, um so Zeit zu sparen.

Um diese Probleme zu lösen, entwickelten die Programmierer einen Kompromiss. Zum einen sorgten sie dafür, dass Dateien mit einer Größe unter 256 KByte beim Kopieren weiterhin im Cache landeten. Zum anderen ließen sie Vista größere Files automatisch aufsplitten. Je nach Größe der Datei konnten die einzelnen Teile bis zu 2 MByte Umfang haben. Anschließend wurden zunächst maximal acht dieser Datei-Parts ohne Cache eingelesen und an der neuen Stelle ebenfalls ohne Cache auf die Platte geschrieben. Danach kamen die nächsten Teile dran und so weiter.

Lesen Sie auf der nächsten Seite, welche Optimierungen Service Pack 1 für Vista mitbringt und wie schnell das Kopieren unter Vista wirklich ist.

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