Trik s rychlým restartem Windows 95, který skrýval složité inženýrství

Třicet let po svém uvedení na trh, Windows 95 nadále vyvolává diskuseKromě hlavního panelu a nabídky Start tento systém skrýval trik, který mnozí používali, aniž by skutečně věděli, co se uvnitř děje: rychlý restart tajemství, které se aktivovalo pouhým podržením klávesy Shift při restartu.

Ti, kteří ho znali, viděli zprávu objevit se «Počkejte prosím na restart systému Windows.„“ nebo „Windows se restartuje“ a během několika sekund byla plocha opět funkční, aniž by musela procházet celým rituálem úplného vypnutí a studeného spuštění. Po léta to zůstávalo poněkud záhadnou anekdotou, dokud ji podrobně nevysvětlil zkušený inženýr Microsoftu Raymond Chen. co se v tom procesu vlastně dělo na svém technickém blogu The Old New Thing.

Skrytý rychlý restart systému Windows 95

Trik se aktivoval stejně snadno, jako byl špatně zdokumentován: Stačilo podržet klávesu Shift Při výběru možnosti restartování z nabídky Start systém Windows místo vypnutí celého systému a jeho restartu provedl alternativní cestu, která zobrazila zprávu „Čekejte prosím, než se systém Windows restartuje“ a vrátila uživatele na plochu mnohem dříve než obvykle.

V devadesátých letech, kdy byly mechanické pevné disky normou a každý restart mohl trvat několik minut, byl tento rychlejší výkon vítaným pomocníkem, zejména v kancelářích a domácnostech v Evropě, kde… Stroje koexistovaly s aplikacemi pro DOS a 16bitovým softwaremMnoho uživatelů se domnívalo, že se jedná o jednoduchou zkratku bez větších vědeckých poznatků, ale ve skutečnosti se v ní skrývala poměrně sofistikovaná vnitřní sekvence.

Raymond Chen vysvětluje, že klíč byl v speciální příznak spojený se starou funkcí ExitWindowsToto bylo zděděno z 16bitového prostředí. Když systém detekoval restart pomocí klávesy Shift, nenařídil úplný restart počítače, ale spíše omezenější operaci: zavření Windows a jeho restart bez resetování veškerého hardwaru.

S touto zkratkou povolenou systém Windows spustil velmi specifickou posloupnost kroků. Nejprve 16bitové jádropak to přestalo 32bitový správce virtuální paměti Poté by se CPU vrátilo do tzv. „reálného režimu“, což je nejzákladnější provozní stav procesorů x86. V tomto okamžiku by se řízení vrátilo k bootovacímu souboru. výhra.com s interním signálem, který byl ekvivalentní otázce: „Můžete mi znovu spustit Windows v chráněném režimu?“

Od té chvíle převzal kontrolu win.com a zobrazoval text „Windows se restartuje“ a pokoušel se znovu sestavit prostředí, jako by systém Právě to bylo spuštěno od nulyale bez absolvování celého standardního cyklu vypnutí.

Co přesně dělal win.com během rychlého restartu?

Soubor win.com byl ústřední součástí startupu Windows 95. Jednalo se o program s příponou .com, napsaný v assembleru, který byl zodpovědný za spuštění grafického prostředí nad DOSem. V kontextu rychlého restartu byla jeho role ještě důležitější, protože musel simulovat čistý start ze systému, který se ve skutečnosti úplně nevypnul.

Podle Chena, jakmile se CPU vrátilo do reálného režimu, win.com obdržel speciální instrukci a pokračoval resetovat několik globálních proměnných a parametry příkazového řádku, aby se vrátily na původní hodnoty, jako by se program spouštěl poprvé. Jednalo se o složitou interní „instalatérskou“ práci, právě proto, že vše bylo naprogramováno v assembleru, bez dnešních abstrakčních vrstev.

Soubory s příponou .com, jako například win.com, se načítaly ve výchozím nastavení a zabíraly veškerá dostupná konvenční paměťV tomto konkrétním případě však program uvolnil téměř veškerou zbývající paměť mimo vlastní obraz s cílem ponechat velký souvislý blok, kde by bylo možné Windows znovu načíst v chráněném režimu. Tento manévr byl nezbytný pro hladký chod rychlého restartu.

Problém nastal, když během sezení další program na pozadí Využíval část paměti, kterou přidělil win.com. Pokud tento prostor zabíral software, ovladač nebo jakýkoli nástroj, zůstávala k dispozici konvenční paměť. roztříštěný a pokus o přestavbu původního prostředí již nebyl proveditelný. V těchto případech nebylo možné rychlý restart dokončit podle plánu.

Pokud by paměť byla dostatečně čistá a organizovaná, win.com by se přesunul přímo na sekci kódu zodpovědnou za Restartujte systém Windows v chráněném režimuznovuvytvoření správce virtuálních strojů a 32bitových vrstev. Uživatel by brzy viděl plochu a měl by dojem, že si uložil dobrou část procesu, což se přesně stalo.

Důmyslné řešení, ale křehké a poněkud riskantní.

Celý tento mechanismus umožňoval zkrátit dobu spouštění o několik sekund nebo dokonce minut, ale neměl svou cenu. Samotný Microsoft si byl vědom toho, že se jedná o alternativní řešení. důmyslný, ale delikátní, což je velmi typické pro éru, v níž zpětná kompatibilita a extrémní využití paměti vážily více než elegance designu.

Chen vzpomíná, že rychlý restart nebyl zamýšlen jako plně bezpečná funkce pro masové použití, ale spíše jako systémová funkce. neoficiálně zneužívánoPokud se systém vynechá některé obvyklé kontroly při spuštění, může se ocitnout v nepředvídatelných stavech, pokud se něco nerestartuje tak, jak má.

V obzvláště nešťastných situacích by soubor win.com mohl vstoupit do restartovací smyčka Bylo obtížné zastavit nebo ponechat systém v tak nestabilním stavu, že by vyžadoval úplnou přeinstalaci systému Windows 95. Někteří uživatelé hlásili pády nebo chyby po provedení několika po sobě jdoucích rychlých restartů, pravděpodobně proto, že se některé ovladače nevrátily do plně konzistentního stavu.

Dalším odhalujícím detailem této éry byl způsob, jakým byla paměť omezována: části vlastního kódu win.com byly znovu ho použili jako prostor pro globální proměnnéPrvní bajty vstupního bodu, provedené pouze jednou, byly recyklovány pro ukládání dat za předpokladu, že tento fragment už nikdy nebude použit. V kontextu rychlého restartu se tok provádění do tohoto bodu nevrátil, takže vývojáři mohli s tímto druhem „triku“ obejít bez zjevných následků.

Z dnešního pohledu se to může zdát jako bezohledný manévr, ale na vrcholu Windows 95 to byl pragmatický způsob, jak se s tím vypořádat. limity konvenční paměti a nezbytná koexistence 16bitového a 32bitového prostředí. Není divu, že tyto interní trasy nebyly široce zveřejněny.

Od Windows 95 k dnešním rychlým startupům

Filozofie tohoto rychlého resetu nezmizela. Ve skutečnosti... velká část současných systémů společnosti Microsoft, například Windows 10 nebo 11, Zahrnují rychlý start který, i když není úplně stejný, sleduje podobný cíl: vyhněte se úplnému spuštění systému při každém zapnutí počítače uživatelem.

V moderních verzích systému je technika odlišná. Místo spoléhání se na program jako win.com a reálný režim CPU se používá jádro a hlavní ovladače. Jsou uloženy v souboru hibernaceKdyž zařízení zapnete, Systém neobnovuje vše od nuly, ale spíše obnoví uložený stav., čímž se vynechá velká část inicializačních kroků.

Pro průměrného uživatele ve Španělsku nebo jakékoli evropské zemi to znamená, že počítač se během několika sekund přepne z vypnutého stavu do funkčního stavu, což bylo nemyslitelné, když Windows 95 koexistoval s pomalými pevnými disky a architekturami plnými záplat kompatibility. Nicméně, stejně jako v případě triku s klávesou Shift, To nejsou všechny výhody..

Moderní rychlý start To může způsobit konflikty, pokud určité řadiče nebo externí zařízení nefungují dobře s tímto „polovičním“ stavem mezi vypnutím a hibernací.Například, Microsoft opravil chybu ve Windows 11, která bránila vypnutí systémuNěkteří pokročilí uživatelé se rozhodnou tuto funkci deaktivovat, když narazí na problémy se stabilitou, nebo vynutit úplné vypnutí, když potřebují provést kritické změny systému nebo hardwaru.

V každém případě Raymond Chenovo vysvětlení rychlého restartu Windows 95 pomáhá pochopit, jak se určité myšlenky vyvinuly. vydržel po celá desetiletí ve vývoji Windows. Co se v devadesátých letech dělalo s příznaky ExitWindows, win.com a konvenční pamětí, se dnes dosahuje pomocí souborů hibernace a 64bitových jader, ale Cíl zůstává stejný: zkrátit čekací doby bez nadměrného ohrožení stability.

Že Starý trik s podržením klávesy Shift při restartu dokonale vystihuje éru Windows 95.Systém navržený na základě rovnováhy mezi kompatibilitou, výkonem a technickými omezeními, schopný skrýt mechanismus resetování pod jednoduchým rozhraním. stejně rychlé jako sofistikované a zároveň překvapivě křehké.

Související článek:

Jak zjistit, zda je problém se systémem Windows způsoben systémem BIOS, aniž byste museli do systému BIOS vstupovat

Alberto Navarro

Jsem technologický nadšenec, který ze svých „geekovských“ zájmů udělal profesi. Strávil jsem více než 10 let svého života používáním nejmodernějších technologií a vrtáním se všemi druhy programů z čisté zvědavosti. Nyní se specializuji na počítačovou techniku ​​a videohry. Je to proto, že již více než 5 let píšu pro různé webové stránky o technologiích a videohrách a tvořím články, které se vám snaží poskytnout informace, které potřebujete, v jazyce, který je srozumitelný všem.

Pokud máte nějaké dotazy, mé znalosti sahají od všeho, co se týká operačního systému Windows a také Androidu pro mobilní telefony. A můj závazek je vůči vám, jsem vždy ochoten strávit pár minut a pomoci vám vyřešit jakékoli otázky, které můžete mít v tomto internetovém světě.