اسرار كرنل در ويندوز

تسريع بوت

اولين چيزى كه روند بوت را سريعتر مى كند چيزى است كه براى اولين بار با ويندوز Me xp و ويندوز ۲۰۰۰ ارايه شد يعنى Simple Boot Flag ياSBF SBF ثباتى در حافظه CMOS در تراشه BIOC است و اولين بارى كه ويندوز بوت مى شود مقدار دهى مى گردد. SBF سه دسته اطلاعات مهم را در خود نگهدارى مى كند علاوه بر يك بيت Parity در انتها كه ويندوز را قادر مى سازد صحت محتواى اين ثبات را بررسى كند. اولين بيت در اين ثبات PNPOS نام دارد كه نشان مى دهد آيا سيستم عاملى كه نصب شده است يك سيستم عامل آگاه از ادوات Plug - and- play هست يا خير. اگر اين بيت بر روى يك تنظيم شده باشد BIOC در حالت حداقلى تنها چيزهايى را كه واقعا لازم دارد بارگزارى مى كند و سپس كنترل را به ركورد راه انداز سيستم عامل مى سپارد. ويندوز هميشه اين بيت را بر روى يك تنظيم مى كند. اين كار به تنهايى زمان بوت را كاهش مى دهد. از آنجا كه BIOS تنها حداقل سخت افزار مورد نياز را راه اندازى مى كند مى تواند از مواردى چون درگاه هاى ورودى/خروجى ووقفه ها صرف نظر كرده و كنترل و راه اندازى آنها را به ويندوز بسپارد كه بسيار سريعتر اين كار را انجام مى دهد. در حقيقت تنظيم اين ادوات با مقادير نادرست مى تواند به طور جدى ويندوز را در نسبت دهى منابع سيستم به طور پويا دچار مشكل سازد. پس از بيت PNPOS در ثبات SBF بيت ديگرى به نام BOOTING وجود دارد كه نشان مى دهد آيا آخرين بوت ويندوز موفقيت آميزبوده است يا خير. اگر اين بيت نشان بدهد كه بوت قبلى موفقيت آميز نبوده BIOS مقدار بيت بعدى را برابر يك قرار مى دهد. آخرين بيت DIAG نام دارد و مشخص مى كند كه آيا روال هاى بررسى و تشخيص سخت افزارهاى BIOS بايد اجرا شوند يا خير. اگر اين بيت داراى مقدار صفر باشد يعنى در طول بوت قبلى مشكلى رخ نداده در نتيجه از انجام كنترل هاى قديمى سخت افزارى صرف نظر مى شود كه باعث كاهش زمان بوت مى شود. اما ا گر بوت قبلى موفقيت آميز نبوده باشد بيت DIAG داراى مقدار يك خواهد بود و روال هاى كنترل و تشخيص سخت افزار انجام مى شود.

پيش واكنشى Pre-fetching

بهبود بعدى و بزرگ هسته ويندوزp X اضافه شدن قابليت پيش واكنشى به آن است. اين بدين معنى است كه راه انداز بوت هسته سيستم عامل تمامى داده هايى را كه نياز دارد به طور يك جا واكشى مى كند كه باعث كاهش زمان دستيابى ديسك و در نتيجه افزايش سرعت بوت سيستم مى گردد. راه انداز بوت ويندوز p X اساسا به منظور پيش واكشى همزمان درايوها و كدهاى ديگرى كه بارگذارى و اجراى آنها در هنگام بوت حياتى و مهم است تماما از اول بازنويسى شده است. علاوه بر بارگذارى همزمان و موازى درايوها و كدهاى راه انداز ويندوزp X تا آنجا كه بتواند بارگذارى و راه اندازى درايوها را سريعترانجام مى دهد. در واقع حتى هنگامى كه شما ميز كار ويندوزp X را مى بينيد بسيارى از درايوها هنوز نصب نشده اند. در حالى كه نسخه هاى قبلى ويندوز پيش از نمايان ساختن ميز كار راه اندازى تمام درايورها را كامل مى كردند. به عنوان مثال ويندوز p X درايوهاى شبكه را در اين مرحله بارگذارى مى كند اما آن ها را تا زمانى كه ميز كار بالا آمده و در حال اجرا باشد به طور كامل راه اندازى نمى كند. البته يك استثناى بزرگ براى اين حالت وجود دارد وآن حالتى است كه كامپيوتر شما بخشى از يك Domain شبكه است كه در آن حالت تمام درايورها بايد تماما پيش از رسيدن به مرحله تاييد ورود كاربرو Login كردن فعال بارگذارى و راه اندازى شوند. اگر در ويندوزp X شما برخى از منابع شبكه اى مانند درايو شبكه چاپگرشبكه سى دى درايو راه دور در شبكه و. . . به درايوهاى شبكه نگاشت شده اند دليل اينكه در بسيارى از مواقع درست بعد از بوت قادر به كار با آنها نمى باشيدهمين امر است. تسريع و بهبود بزرگ ديگرى كه در روند بوت و زمان آن انجام شده است هنگامى ديده مى شود كه ويندوزp X شروع به چيدن پوياى مكان فيزيكى تاييد درايور در ويندوزp X از نصب بدون اجازه درايورهاى نا معتبرو ناشناس جلوگيرى مى كند.

بهبود در حافظه

بعد از آنكه سيستم بوت شد و بالا آمد يكى از بهبودهاى اصلى ويندوز يعنى روال هاى مديريت حافظه كه تماما از اول بازنويسى شده اند شروع به ايفاى نقش مى كنند. حافظه بسته به اهميت محتواى آن توسط ويندوزبه دو دسته تقسيم بندى مى شود. گروه۸ اول حافظه صفحه بندى نشده است. اين حافظه زمان بسيار زيادى را حتى براى خود روال مديريت حافظه كه بايد هميشه در حافظه فيزيكى قرار داشته باشد مصرف مى كند. گروه دوم حافظه صفحه بندى شده است كه اكثريت حافظه سيستم شما را تشكيل مى دهد. استفاده از اين نوع حافظه خطرات كمترى را در مواقع بحرانى سيستم در بر دارد و لذا ويندوز مى تواند در صورب نياز به حافظه فيزيكى بيشتر با خيال آسوده آن را توسط مدير حافظه مجازى به روى ديسك منتقل كند. ويندوز حافظه رابه صفحات ۴ كيلو بايتى تقسيم بندى مى كند واين صفحات توسط سيستمى از Flagها مديريت مى شوند كه مدخل هاى جدول صفحات يا (PTE) page Table Entries نام دارند. هر PTE حاوى اطلاعاتى درباره صفحه اى است كه به آن تخصيص داده شده و نيز شامل اينكه آيا آن صفحه در حال استفاده است يا خير. ويندوزp X تعداد اينPTE هارا به اندازه اى افزايش داده است كه بتواند تا ۳/۱ گيگا بايت حافظه را پوشش دهد كه بدين معنى است كه هسته سيستم عامل مى تواند حافظه را به صورت بهينه ترى بدون نياز به پاكسازى PTEها و استفاده مجدد از آن ها مورد استفاده قرار دهد.