Windows 7: Wie Microsoft die Multicore-Hürde knackt

Microsoft hatte schon in der letzten Woche bekannt gegeben, dass Windows 7 und Windows Server 2008 R2 in der Lage sein werden, mit bis zu 256 Prozessorkernen umzugehen. Jetzt hat das Unternehmen dies eindrucksvoll demonstriert und weitere Informationen veröffentlicht. Während der Ansprache von Windows Server-Chef Bill Laing anlässlich der Windows Hardware Engineering Conference 2008 wurden Server-Systeme vorgeführt, bei denen Windows mit weit über 64 Prozessoren arbeitete. Es handelte sich um Geräte von HP und IBM, die mit jeweils 256 bzw. 192 Kernen ausgestattet sind.


WinHEC: 192 CPU-Kerne unter Windows
Laing erklärte, dass es Microsoft gelungen sei, einige grundlegende Hürden im Systemkern zu überwinden, was nun die Unterstützung für bis zu 256 Rechenkerne möglich macht. Inzwischen wurde über das Community-Portal Channel 9 zudem ein Video veröffentlicht, in dem Microsoft Technical Fellow Mark Russinovich erläutert, wie dies gelingen konnte.

Russinovichs Angaben zufolge war man in der Lage das so genannte "Dispatcher Lock" in Windows zu knacken. An dieser Aufgabe war schon David Cutler gescheitert, der als Vater von Windows NT gilt, das die Grundlage aller jüngeren Windows-Versionen bildete. Als Cutler Windows für Server entwickelte, waren Systeme mit mehr als 32 Kernen einfach noch Zukunftsmusik, so Russinovich.


Mark Russinovich: Inside Windows 7
Das Problem bei Systemen mit einer noch höheren Zahl von Prozessoren oder Rechenkernen sei bisher, dass Anfragen von Windows an die CPU vorgehalten werden, bis sie vom Verteiler zur Verarbeitung weitergegeben werden. Als Cutler seine Position wechselte, konnte ein anderer Kernel-Entwickler - Arun Kishan - weniger voreingenommen an die Sache heran gehen, was dann auch bald zu einer Lösung führte.

Durch einen neuen Thread-Status, das so genannte Pre-Waiting, kann Windows künftig besser mit parallel laufenden Anwendungen umgehen, die eine Vielzahl von Rechenkernen nutzen. Bisher gab es nur die Möglichkeit, CPU-Aufgaben entweder warten zu lassen, oder sie auszuführen.


WinHEC: 256 CPU-Kerne unter Windows
Russinovich zufolge stieß man nach der Überwindung des Dispatcher Lock schnell auf weitere Probleme, denn auch die Speicherverwaltung war eigentlich kaum für Multicore-Systeme skalierbar. Mit Windows 7 und Windows Server 2008 R2 fällt nun auch diese Hürde.

Wie lange die nun geschaffene Unterstützung für bis zu 256 Rechenkerne ausreicht, muss sich in den kommenden Jahren zeigen. Im Client-Bereich dürfte es noch einige Zeit dauern, bis wir dieses Niveau erreichen, doch gerade bei höchst leistungsfähigen Server-Systemen sind 256 und mehr Cores schon heute keine Seltenheit mehr.

WinFuture Special: Windows Hardware Engineering Conference