2025-01-09 / Performance,Windows / 195浏览

Windows 中如何获取开关机时间

Windows 上，开关机时间对用户体验影响非常大。获取到每次开机总时间和阶段耗时，有利于我们了解系统瓶颈，方便后续进行改善。

借助于 Windows 强大的诊断能力，Windows 自身借助 ETW 就已经统计了开关机的时间，这样我们获取开关机时间就非常简单了。

具体的数据就在 Microsoft-Windows-Diagnostics-Performance/Operational 这个 Provider 里了。

接下来，我们看看具体的信息

关机时间

针对关机时间，其会通过事件 ID 为 200 的一个事件来将中间过程汇总：

打开事件查看器，找到 Microsoft-Windows-Diagnostics-Performance/Operational 中的一个 200 的事件：

详情中，我们可以看到 EventData 中包含多个字段。以下是关于这些字段的解释：

字段名	含义
ShutdownTsVersion	事件数据结构的版本号，用于区分不同版本的 Windows 中可能的事件结构差异。
ShutdownStartTime	关机流程开始的时间（UTC 时间戳），表示系统正式进入关机过程的起点。
ShutdownEndTime	关机流程结束的时间（UTC 时间戳），表示系统完成关机或即将断电重启的时间点。
ShutdownTime	从关机开始到结束所花费的总时间（毫秒），可视为 `(ShutdownEndTime - ShutdownStartTime)` 的数值表示。
ShutdownUserSessionTime	关闭用户会话所花费的时间，包括注销用户时的数据写回、断开会话等过程的耗时。
ShutdownUserPolicyTime	关闭用户策略（User Policy）所耗的时间，可能与组策略或用户层面设置的卸载相关。
ShutdownUserProfilesTime	卸载用户配置文件（User Profiles）所用的时间，如注册表蜂窝写回、用户配置清理等。
ShutdownSystemSessionsTime	关闭系统会话（System Sessions）所消耗的时间，一般指系统层面服务或会话对象的清理、回收。
ShutdownPreShutdownNotificationsTime	发出预关机通知（SERVICE_CONTROL_PRESHUTDOWN 等）并等待各服务响应所花费的时间。
ShutdownServicesTime	停止所有正在运行服务所用的时间，包括等待它们退出、释放资源等过程。
ShutdownKernelTime	关闭内核阶段的耗时，包括终止进程、卸载驱动程序、处理核心组件停止等。
ShutdownRootCauseStepImprovementBits	以位掩码形式表示是否检测到关机性能“一步到位式”改进；`0` 表示无改进。
ShutdownRootCauseGradualImprovementBits	以位掩码形式表示是否检测到关机性能“逐步式”改进；`0` 表示无改进。
ShutdownRootCauseStepDegradationBits	以位掩码形式表示是否检测到关机性能一次性恶化；大于 `0` 表示系统检测到具体退化。
ShutdownRootCauseGradualDegradationBits	以位掩码形式表示是否检测到关机性能逐步性恶化；大于 `0` 表示系统检测到逐步退化。
ShutdownIsDegradation	若为 `true`，表示系统判断这次关机比基准更慢，存在性能退化。
ShutdownTimeChange	若不为 `0`，表示关机时间统计上可能因系统时间调整等因素而进行修正；`0` 表示未检测到。

开机时间

针对关机时间，其会通过事件 ID 为 100 的一个事件来将中间过程汇总：

打开事件查看器，找到 Microsoft-Windows-Diagnostics-Performance/Operational 中的一个 200 的事件：

详情中，我们可以看到 EventData 中包含多个字段。以下是关于这些字段的解释：

字段名	含义
BootTsVersion	事件数据结构的版本号，用于区分不同版本的 Windows 中可能的事件结构差异。
BootStartTime	开机流程开始的时间（UTC 时间戳），表示系统正式进入开机过程的起点。
BootEndTime	开机流程结束的时间（UTC 时间戳），表示系统已加载完必要组件、进入可供用户交互的状态时间点。
SystemBootInstance	记录系统层面的开机序号，每次系统启动会自增，用于区分第几次开机（系统范围）。
UserBootInstance	记录用户层面的开机序号，每次用户登录后的开机会自增，用于区分第几次开机（用户范围）。
BootTime	从开机开始到完成的总耗时，单位为毫秒，一般可视作 `(BootEndTime - BootStartTime)` 的数值。
MainPathBootTime	主路径开机阶段的耗时，主要包含从内核启动到关键服务（如 Session Manager）初始化结束的这一段时间，通常是系统可交互前的关键开机时间。
BootKernelInitTime	内核初始化阶段所花费的时间，包含加载内核本身、初始化核心数据结构、调度器等。
BootDriverInitTime	驱动程序初始化所花费的时间，包括加载必要驱动、执行驱动初始化例程等。
BootDevicesInitTime	设备初始化所需的时间，通常指操作系统识别并初始化各类硬件设备的过程。
BootPrefetchInitTime	预取（Prefetch）初始化所花费的时间，有助于加快读取常用文件或数据，但此字段可能为 0 表示未启用或时长极短。
BootPrefetchBytes	预取读取的字节数，若为 0，表示未进行预取或者捕捉不到该数据。
BootAutoChkTime	系统在开机时是否执行了自动磁盘检查（chkdsk）的时间，正常情况下为 0，表示没有执行。
BootSmssInitTime	Session Manager 子系统（SMSS.exe）初始化所花费的时间，这是用户态初始化的重要阶段之一。
BootCriticalServicesInitTime	一些关键服务启动所需的时间，例如某些系统核心服务（RPC、事件日志、Plug and Play 服务等）。
BootUserProfileProcessingTime	加载用户配置文件所用的时间，例如用户注册表 Hive 加载、用户环境变量应用等。
BootMachineProfileProcessingTime	加载机器配置文件所用的时间，例如系统范围的环境变量、组策略等在初始化时的处理时长。
BootExplorerInitTime	Explorer.exe（Windows Shell）初始化的耗时，用户桌面环境启动和图形界面可交互前的关键步骤之一。
BootNumStartupApps	随开机自动启动的应用程序数量统计。
BootPostBootTime	主路径开机完成后，系统在后台继续加载的一些非关键任务或其他应用所花费的时间。如服务、启动项在主线程之外进行的初始化时长。
BootIsRebootAfterInstall	若为 `true`，表示这次开机是因某些安装（系统更新或应用安装）后的自动重启；为 `false` 则表示普通的开机流程。
BootRootCauseStepImprovementBits	以位掩码形式表示是否检测到开机性能“一步到位式”改进；`0` 表示无改进。
BootRootCauseGradualImprovementBits	以位掩码形式表示是否检测到开机性能“逐步式”改进；`0` 表示无改进。
BootRootCauseStepDegradationBits	以位掩码形式表示是否检测到开机性能一次性恶化；大于 `0` 表示系统检测到具体退化。
BootRootCauseGradualDegradationBits	以位掩码形式表示是否检测到开机性能逐步恶化；大于 `0` 表示系统检测到逐步退化。
BootIsDegradation	若为 `true`，表示系统判断本次开机相比基准更慢，存在性能退化。
BootIsStepDegradation	若为 `true`，表示开机性能出现明显的一次性退化（步骤性、突增式变慢）。
BootIsGradualDegradation	若为 `true`，表示开机性能出现逐步式退化（逐渐变慢）。
BootImprovementDelta	当出现性能提升时，这里会显示相对于基准的改进值；为 0 表示没有变化。
BootDegradationDelta	当出现性能下降时，这里会显示相对于基准的退化值；为 0 表示没有变化。
BootIsRootCauseIdentified	若为 `true`，表示系统已经识别到具体导致开机变慢或变快的根本原因，`false` 表示尚未识别。
OSLoaderDuration	OS Loader（操作系统加载器）执行阶段的耗时，即从启动加载器（如 Boot Manager）到加载内核之前所花费的时间。
BootPNPInitStartTimeMS	以毫秒为单位记录从开机开始到即将执行 PNP（Plug and Play）初始化的时间点。
BootPNPInitDuration	PNP 初始化总时长，包括识别设备、分配资源、加载驱动等。
OtherKernelInitDuration	其他内核初始化过程的时长，不包含已在 BootKernelInitTime、BootDriverInitTime、BootDevicesInitTime 中统计到的部分。
SystemPNPInitStartTimeMS	系统级 PNP 初始化开始的时间点（相对于开机开始的毫秒数），通常在内核级完成后进一步处理。
SystemPNPInitDuration	系统级 PNP 初始化所花费的时间，可能涉及到更多高级别的设备配置操作。
SessionInitStartTimeMS	Session 初始化开始的时间点（相对于开机开始的毫秒数），涉及创建 Session 0、Session 1 等核心会话环境。
Session0InitDuration	Session 0 初始化的时长，Session 0 是一个关键系统会话，负责系统服务等后台任务运行。
Session1InitDuration	Session 1 初始化的时长，通常是本地控制台会话或第一个用户会话，影响到交互式登录。
SessionInitOtherDuration	其他 Session 初始化过程所需的时长，可能涉及后台创建的其他会话或服务会话等。
WinLogonStartTimeMS	从开机开始到 WinLogon（Windows 登录进程）启动的时间点（毫秒）。
OtherLogonInitActivityDuration	登录过程中的其他初始化活动所花费的时间，例如加载策略、网络连接初始化等。
UserLogonWaitDuration	用户在输入登录凭据后，等待进入桌面期间所消耗的时间。

简要分析：

BootTime 大致等于 (BootEndTime - BootStartTime)
BootTime 可以被分成 MainPathBootTime + BootPostBootTime 这两个大的阶段。
MainPathBootTime 包含 核心驱动和设备初始化、Session Manager（SMSS.exe）初始化、WinLogon/用户会话初始化等关键步骤。但不包括在 Explorer.exe 加载完成后、系统在后台继续加载的各种延迟启动或非关键启动项的时间（这部分会统计在 PostBootTime 中）
其余字段多是分段耗时或标志位，可能存在一定的交叉或重叠。