اسرار کرنل در ویندوز

هنگامی كه شما برای اولین بار ویندوز p X را بر روی یك سیستم نصب می كنید یكی از بارزترین بهبودهایی كه مایكروسافت به كرنل سیستم عامل خود داده است توجه شما را جلب خواهد كرد. در طی سیر تغییر و تحولات ویندوز و آمدن نسخه های جدیدتر همه انتظار داشتند زمان بوت نیز در نسخه های جدیدتر طولانی تر شود اما مایكروسافت حقیقتا با روند سریع بوت ویندوز p X همه را غافلگیر كرده است. اما مایكروسافت چه كار جدیدی را در ویندوزp X انجام داده است.
● تسریع بوت
اولین چیزی كه روند بوت را سریعتر می كند چیزی است كه برای اولین بار با ویندوز Me xp و ویندوز ۲۰۰۰ ارایه شد یعنی Simple Boot Flag یاSBF SBF ثباتی در حافظه CMOS در تراشه BIOC است و اولین باری كه ویندوز بوت می شود مقدار دهی می گردد. SBF سه دسته اطلاعات مهم را در خود نگهداری می كند علاوه بر یك بیت Parity در انتها كه ویندوز را قادر می سازد صحت محتوای این ثبات را بررسی كند. اولین بیت در این ثبات PNPOS نام دارد كه نشان می دهد آیا سیستم عاملی كه نصب شده است یك سیستم عامل آگاه از ادوات
Plug - and- play هست یا خیر. اگر این بیت بر روی یك تنظیم شده باشد BIOC در حالت حداقلی تنها چیزهایی را كه واقعا لازم دارد بارگزاری می كند و سپس كنترل را به ركورد راه انداز سیستم عامل می سپارد. ویندوز همیشه این بیت را بر روی یك تنظیم می كند. این كار به تنهایی زمان بوت را كاهش می دهد.
از آنجا كه BIOS تنها حداقل سخت افزار مورد نیاز را راه اندازی می كند می تواند از مواردی چون درگاه های ورودی/خروجی ووقفه ها صرف نظر كرده و كنترل و راه اندازی آنها را به ویندوز بسپارد كه بسیار سریعتر این كار را انجام می دهد. در حقیقت تنظیم این ادوات با مقادیر نادرست می تواند به طور جدی ویندوز را در نسبت دهی منابع سیستم به طور پویا دچار مشكل سازد. پس از بیت PNPOS در ثبات SBF بیت دیگری به نام BOOTING وجود دارد كه نشان می دهد آیا آخرین بوت ویندوز موفقیت آمیزبوده است یا خیر.
اگر این بیت نشان بدهد كه بوت قبلی موفقیت آمیز نبوده BIOS مقدار بیت بعدی را برابر یك قرار می دهد. آخرین بیت DIAG نام دارد و مشخص می كند كه آیا روال های بررسی و تشخیص سخت افزارهای BIOS باید اجرا شوند یا خیر. اگر این بیت دارای مقدار صفر باشد یعنی در طول بوت قبلی مشكلی رخ نداده در نتیجه از انجام كنترل های قدیمی سخت افزاری صرف نظر می شود كه باعث كاهش زمان بوت می شود. اما ا گر بوت قبلی موفقیت آمیز نبوده باشد بیت DIAG دارای مقدار یك خواهد بود و روال های كنترل و تشخیص سخت افزار انجام می شود.
● پیش واكنشی Pre-fetching
بهبود بعدی و بزرگ هسته ویندوزp X اضافه شدن قابلیت پیش واكنشی به آن است. این بدین معنی است كه راه انداز بوت هسته سیستم عامل تمامی داده هایی را كه نیاز دارد به طور یك جا واكشی می كند كه باعث كاهش زمان دستیابی دیسك و در نتیجه افزایش سرعت بوت سیستم می گردد. راه انداز بوت ویندوز p X اساسا به منظور پیش واكشی همزمان درایوها و كدهای دیگری كه بارگذاری و اجرای آنها در هنگام بوت حیاتی و مهم است تماما از اول بازنویسی شده است.
علاوه بر بارگذاری همزمان و موازی درایوها و كدهای راه انداز ویندوزp X تا آنجا كه بتواند بارگذاری و راه اندازی درایوها را سریعترانجام می دهد. در واقع حتی هنگامی كه شما میز كار ویندوزp X را می بینید بسیاری از درایوها هنوز نصب نشده اند. در حالی كه نسخه های قبلی ویندوز پیش از نمایان ساختن میز كار راه اندازی تمام درایورها را كامل می كردند. به عنوان مثال ویندوز p X درایوهای شبكه را در این مرحله بارگذاری می كند اما آن ها را تا زمانی كه میز كار بالا آمده و در حال اجرا باشد به طور كامل راه اندازی نمی كند.
البته یك استثنای بزرگ برای این حالت وجود دارد وآن حالتی است كه كامپیوتر شما بخشی از یك Domain شبكه است كه در آن حالت تمام درایورها باید تماما پیش از رسیدن به مرحله تایید ورود كاربرو Login كردن فعال بارگذاری و راه اندازی شوند. اگر در ویندوزp X شما برخی از منابع شبكه ای مانند درایو شبكه چاپگرشبكه سی دی درایو راه دور در شبكه و. . . به درایوهای شبكه نگاشت شده اند دلیل اینكه در بسیاری از مواقع درست بعد از بوت قادر به كار با آنها نمی باشیدهمین امر است. تسریع و بهبود بزرگ دیگری كه در روند بوت و زمان آن انجام شده است هنگامی دیده می شود كه ویندوزp X شروع به چیدن پویای مكان فیزیكی تایید درایور در ویندوزp X از نصب بدون اجازه درایورهای نا معتبرو ناشناس جلوگیری می كند.
● بهبود در حافظه
بعد از آنكه سیستم بوت شد و بالا آمد یكی از بهبودهای اصلی ویندوز یعنی روال های مدیریت حافظه كه تماما از اول بازنویسی شده اند شروع به ایفای نقش می كنند. حافظه بسته به اهمیت محتوای آن توسط ویندوزبه دو دسته تقسیم بندی می شود. گروه۸ اول حافظه صفحه بندی نشده است.
این حافظه زمان بسیار زیادی را حتی برای خود روال مدیریت حافظه كه باید همیشه در حافظه فیزیكی قرار داشته باشد مصرف می كند. گروه دوم حافظه صفحه بندی شده است كه اكثریت حافظه سیستم شما را تشكیل می دهد. استفاده از این نوع حافظه خطرات كمتری را در مواقع بحرانی سیستم در بر دارد و لذا ویندوز می تواند در صورب نیاز به حافظه فیزیكی بیشتر با خیال آسوده آن را توسط مدیر حافظه مجازی به روی دیسك منتقل كند.
ویندوز حافظه رابه صفحات ۴ كیلو بایتی تقسیم بندی می كند واین صفحات توسط سیستمی از Flagها مدیریت می شوند كه مدخل های جدول صفحات یا (PTE) page Table Entries نام دارند. هر PTE حاوی اطلاعاتی درباره صفحه ای است كه به آن تخصیص داده شده و نیز شامل اینكه آیا آن صفحه در حال استفاده است یا خیر. ویندوزp X تعداد اینPTE هارا به اندازه ای افزایش داده است كه بتواند تا ۳/۱ گیگا بایت حافظه را پوشش دهد كه بدین معنی است كه هسته سیستم عامل می تواند حافظه را به صورت بهینه تری بدون نیاز به پاكسازی PTEها و استفاده مجدد از آن ها مورد استفاده قرار دهد.

منبع : روزنامه جوان