تحقیق درباره چگونگی تسريع بوت

دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,دانش آموزی,تحقیق دانشجویی,

تسريعبوت
هنگامي كه شما براي اولين بار ويندوز XP را بر روي يك سيستم نصب ميكنيد،‌ يكي از بارزترين بهبودهايي كه مايكروسافت به كرنل سيستم عامل خود داده استتوجه شما را جلب خواهد كرد. در طي سير تغيير و تحولات ويندوز و آمدن نسخه هايجديدتر، همه انتظار داشتند زمان بوت نيز در نسخه هاي جديدتر طولاني تر شود،
امامايكروسافت حقيقتا با روند سريع بوت ويندوز XP، همه را غافلگير كرده است. امامايكروسافت چه كار جديدي را در ويندوزXP انجام داده است؟
اولين چيزي كه روند بوترا سريعتر مي كند، چيزي است كه براي اولين بار با ويندوزXP،Me و ويندوز 2000 ارائهشد يعني Simple Boot Flag يا.SBF SBF ثباتي در حافظه CMOS‌ در تراشهBIOS است واولين باري كه ويندوز بوت
مي شود مقدار دهي ميگردد. SBF سه دسته اطلاعات مهم رادر خود نگهداري مي كند، علاوه بر يك بيتparity در انتها كه ويندوز را قادر مي سازدصحت محتواي اين ثبات را بررسي كند.
اولين بيت در اين ثبات، PNPOS نام دارد كهنشان مي دهد آيا سيستم عاملي كه نصب شده است يك سيستم عامل آگاه ازادواتPlug-and-Play هست يا خير. اگر اين بيت بر روي1 تنظيم شده باشد،BIOS در حالتحداقلي، تنها چيزهايي را كه واقعا لازم دارد بارگزاري مي كند و سپس كنترل را بهركورد راه انداز سيستم عامل مي سپارد. ويندوز هميشه اين بيت را بر روي 1 تنظيم ميكند. اين كار به تنهايي زمان بوت را كاهش مي دهد.
از آنجا كه BIOS تنها حداقلسخت افزار مورد نياز را راه اندازي مي كند، مي تواند از مواردي چون درگاه هايورودي/خروجي ووقفه ها صرف نظر كرده و كنترل و راه اندازي آنها را به ويندوز بسپاردكه بسيار سريعتر اين كار را انجام مي دهد.در حقيقت تنظيم اين ادوات با مقادرينادرست مي تواند به طور جدي ويندوز را در نسبت دهي منابع سيستم به طور پويا، دچارمشكل سازد. پس از بيت PNPOS در ثبات SBF، بيت ديگري به نام BOOTING وجود دارد كهنشان مي دهد آيا آخرين بوت ويندوز موفقيت آميزبوده است يا خير.
اگر اين بيت نشانبدهد كه بوت قبلي موفقيت آميز نبوده، BIOS مقدار بيت بعدي را برابر 1 قرار ميدهد.
آخرين بيت، DIAG نام دارد و مشخص مي كند كه آيا روال هاي بررسي و تشخيص سختافزارهاي BIOS بايد اجرا شوند يا خير. اگر اين بيت داراي مقدار صفر باشد، يعني درطول بوت قبلي مشكلي رخ نداده در نتيجه از انجام كنترل هاي قديمي سخت افزاري صرف نظرمي شود كه باعث كاهش زمان بوت مي شود.
اما ا گر بوت قبلي موفقيت آميز نبودهباشد، بيتDIAG داراي مقدار1 خواهد بود و روال هاي كنترل و تشخيص سخت افزار انجام ميشود.

پيش واكنشي (Pre-fetching)
بهبود بعدي و بزرگ هسته ويندوزXP، اضافهشدن قابليت پيش واكنشي به آن است.اين بدين معني است كه راه انداز بوت هسته سيستمعامل، تمامي داده هايي را كه نياز دارد به طور يك جا واكشي مي كند كه باعث كاهشزمان دستيابي ديسك و در نتيجه افزايش سرعت بوت سيستم مي گردد. راه انداز بوتويندوزXP اساسا به منظور پيش واكشي همزمان درايورها و كدهاي ديگري كه بارگذاري واجراي آنها در هنگام بوت حياتي و مهم است، تماما از اول بازنويسي شده است. علاوه بربارگذاري همزمان و موازي درايورها و كدهاي راه انداز، ويندوزXP تا آنجا كه بتواندبارگذاري و راه اندازي درايورها را سريعترانجام مي دهد. در واقع حتي هنگامي كه شماميز كار ويندوزXP را مي بينيد بسياري از درايورها هنوز نصب نشده اند. در حالي كهنسخه هاي قبلي ويندوز پيش از نمايان ساختن ميز كار، راه اندازي تمام درايورها راكامل مي كردند. به عنوان مثال ويندوز XP درايورهاي شبكه را در اين مرحله بارگذاريمي كند، اما آن ها را تا زماني كه ميز كار بالا آمده و در حال اجرا باشد به طوركامل راه اندازي نمي كند. البته يك استثناي بزرگ براي اين حالت وجود دارد وآن حالتياست كه كامپيوتر شما بخشي از يك Domain شبكه است، كه در آن حالت تمام درايورها بايدتماما پيش از رسيدن به مرحله تاييد ورود كاربرو Login كردن، فعال بارگذاري و راهاندازي شوند. اگر در ويندوزXP شما برخي از منابع شبكه اي مانند درايو شبكه،چاپگرشبكه، سي دي درايو راه دور در شبكه و... به درايوهاي شبكه نگاشت شده اند، دليلاينكه در بسياري از مواقع، درست بعد از بوت، قادر به كار با آنها نمي باشيدهمين امراست.
تسريع و بهبود بزرگ ديگري كه در روند بوت و زمان آن انجام شده است، هنگاميديده مي شود كه ويندوزXP شروع به چيدن پوياي مكان فيزيكي تاييد درايور در ويندوزXP از نصب بدون اجازه درايورهاي نا معتبرو ناشناس جلوگيري مي كند.

بهبود درحافظه
بعد از آنكه سيستم بوت شد و بالا آمد، يكي از بهبودهاي اصلي ويندوز يعنيروال هاي مديريت حافظه كه تماما از اول بازنويسي شده اند شروع به ايفاي نقش ميكنند.
حافظه بسته به اهميت محتواي آن، توسط ويندوزبه دو دسته تقسيم بندي مي شود. گروه اول، حافظه صفحه بندي نشده است. اين حافظه زمان زمان بسيار زيادي را، حتي برايخود روال مديريت حافظه كه بايد هميشه در حافظه فيزيكي قرار داشته باشد مصرف مي كند. گروه دوم، حافظه صفحه بندي شده است كه اكثريت حافظه سيستم شما را تشكيل مي دهد. استفاده از اين نوع حافظه خطرات كمتري را در مواقع بحراني سيستم در بر دارد و لذاويندوز مي تواند در صورب نياز به حافظه فيزيكي بيشتر، با خيال آسوده آن را توسطمدير حافظه مجازي به روي ديسك منتقل كند.
ويندوز، حافظه رابه صفحات4 كيلو بايتيتقسيم بندي مي كند واين صفحات توسط سيستمي ازFlagها مديريت مي شوند كه مدخل هايجدول صفحات يا Page Table Entries(PTE) نام دارند.هرPTE حاوي اطلاعاتي در باره صفحهاي است كه به آن تخصيص داده شده و نيز شامل اينكه آيا آن صفحه در حال استفاده استيا خير. ويندوزXP تعداد اينPTE هارا به اندازه اي افزايش داده است كه بتواند تا 1.3گيگا بايت حافظه را پوشش دهد كه بدين معني است كه هسته سيستم عامل مي تواند حافظهرا به صورت بهينه تري بدون نياز به پاكسازي PTEها و استفاده مجدد از آن ها مورداستفاده قرار دهد.