Windows 95:n nopea uudelleenkäynnistystemppu, joka piilotti monimutkaisen suunnittelun

Kolmekymmentä vuotta julkaisunsa jälkeen, Windows 95 herättää edelleen keskusteluaTehtäväpalkin ja Käynnistä-valikon lisäksi tämä järjestelmä kätki tempun, jota monet käyttivät tietämättä oikeastaan, mitä sisällä tapahtui: nopea uudelleenkäynnistys salaisuus, joka aktivoitiin yksinkertaisesti pitämällä Shift-näppäintä painettuna uudelleenkäynnistyksen yhteydessä.

Ne, jotka tunsivat hänet, näkivät viestin ilmestyvän «Odota, kunnes Windows käynnistyy uudelleen"" tai "Windows käynnistyy uudelleen", ja muutamassa sekunnissa työpöytä olisi taas toiminnassa ilman täydellistä sammutusta ja kylmäkäynnistystä. Vuosien ajan se pysyi hieman mystisenä anekdoottina, kunnes Microsoftin kokenut insinööri Raymond Chen selitti sen yksityiskohtaisesti. mitä siinä prosessissa oikeasti tapahtui teknisessä blogissaan The Old New Thing.

Windows 95:n piilotettu nopea uudelleenkäynnistys

Temppu oli yhtä helppo aktivoida kuin se oli huonosti dokumentoitu: Riitti pitää Shift-näppäintä pohjassa Kun Käynnistä-valikosta valittiin uudelleenkäynnistysvaihtoehto, Windows suoritti vaihtoehtoisen polun, joka näytti viestin "Odota, kunnes Windows käynnistyy uudelleen" ja palautti käyttäjän työpöydälle paljon tavallista nopeammin.

1990-luvulla, kun mekaaniset kiintolevyt olivat normi ja jokainen uudelleenkäynnistys saattoi kestää useita minuutteja, tämä nopeampi suorituskyky oli tervetullut apu, erityisesti toimistoissa ja kodeissa Euroopassa, joissa Koneet toimivat rinnakkain DOS-sovellusten ja 16-bittisten ohjelmistojen kanssa.Monet käyttäjät uskoivat sen olevan yksinkertainen oikotie ilman paljoakaan tiedettä, mutta todellisuudessa se kätki alleen melko monimutkaisen sisäisen järjestyksen.

Raymond Chen selittää, että avain oli vanhaan ExitWindows-funktioon liittyvä erikoislippuTämä periytyi 16-bittisestä ympäristöstä. Kun järjestelmä havaitsi uudelleenkäynnistyksen Shift-näppäimen painalluksella, se ei määrännyt tietokonetta käynnistymään kokonaan uudelleen, vaan pikemminkin rajoitetummin: sulkemaan Windowsin ja käynnistämään sen uudelleen palauttamatta kaikkia laitteistoasetuksia.

Kun pikakuvake oli käytössä, Windows aloitti hyvin tarkan vaihesarjan. Ensin 16-bittinen ydinsitten se pysähtyi 32-bittinen virtuaalimuistinhallinta Sitten suoritin palaisi niin sanottuun "reaalitilaan", x86-prosessoreiden perustoimintatilaan. Tässä vaiheessa ohjaus palautuisi käynnistystiedostoon. win.com sisäisellä signaalilla, joka vastasi kysymystä: "Voitko käynnistää Windowsin suojatussa tilassa uudelleen?"

Siitä hetkestä lähtien win.com otti vallan ja näytti tekstin "Windows käynnistyy uudelleen" yrittäen rakentaa ympäristön uudelleen ikään kuin järjestelmä Se on juuri lanseerattu tyhjästämutta käymättä läpi koko vakiovirrankatkaisu- ja käynnistyssykliä.

Mitä win.com tarkalleen ottaen teki nopean uudelleenkäynnistyksen aikana?

Tiedosto win.com oli keskeinen osa startupia Windows 95:stä. Se oli assembly-kielellä kirjoitettu .com-ohjelma, joka vastasi graafisen ympäristön käynnistämisestä DOSin päällä. Nopean uudelleenkäynnistyksen yhteydessä sen rooli oli vieläkin tärkeämpi, koska sen piti simuloida puhdas käynnistys järjestelmästä, joka todellisuudessa ei ollut sammunut kokonaan.

Chenin mukaan, kun suoritin palasi reaalitilaan, win.com sai erityiskäskyn ja jatkoi nollaa useita globaaleja muuttujia ja komentoriviparametreja palauttaakseen ne alkuperäisiin arvoihinsa, ikään kuin ohjelma olisi käynnissä ensimmäistä kertaa. Se oli monimutkainen sisäinen "putkityö" juuri siksi, että kaikki ohjelmoitiin assembly-kielellä ilman nykyisiä abstraktiokerroksia.

.com-päätteiset tiedostot, kuten win.com, latautuivat oletuksena ja täyttivät kaikki käytettävissä oleva tavanomainen muistiTässä nimenomaisessa tapauksessa ohjelma kuitenkin vapautti lähes kaiken jäljellä olevan muistin oman levykuvansa ulkopuolella pyrkiessään jättämään jälkeensä suuren yhtenäisen lohkon, johon Windows voitiin ladata uudelleen suojatussa tilassa. Tämä toimenpide oli välttämätön nopean uudelleenkäynnistyksen sujuvan toiminnan kannalta.

Ongelma ilmeni, kun istunnon aikana toinen taustaohjelma Se käytti osan win.comin varaamasta muistista. Jos ohjelmisto, ajuri tai jokin apuohjelma käytti tätä tilaa, tavanomainen muisti pysyi käytettävissä. hajanainen ja alkuperäisen ympäristön uudelleenrakentaminen ei ollut enää mahdollista. Näissä tapauksissa nopeaa uudelleenkäynnistystä ei voitu suorittaa suunnitellusti.

Jos muisti olisi riittävän puhdas ja järjestelmällinen, win.com hyppäisi suoraan koodin osioon, joka vastaa Käynnistä Windows uudelleen suojatussa tilassavirtuaalikoneen hallinnan ja 32-bittisten kerrosten uudelleenluominen. Käyttäjä näkisi pian työpöydän ja saisi vaikutelman tallentavansa suuren osan prosessista, ja juuri niin tapahtuikin.

Nerokas ratkaisu, mutta hauras ja jossain määrin riskialtis.

Koko tämä mekanismi mahdollisti käynnistysajan lyhentämisen sekunneista tai jopa minuuteista, mutta sillä oli hintansa. Microsoft itse oli tietoinen siitä, että kyseessä oli kiertotie. nerokas mutta herkkä, hyvin tyypillistä aikakaudelle, jolloin taaksepäin yhteensopivuus ja muistin äärimmäinen käyttö painoivat enemmän kuin suunnittelun eleganssi.

Chen muistelee, että nopeaa uudelleenkäynnistystä ei ollut tarkoitettu täysin turvalliseksi, massakäyttöön tarkoitetuksi ominaisuudeksi, vaan pikemminkin järjestelmäominaisuudeksi. epävirallisesti hyödynnettyJos joitakin tavanomaisia ​​käynnistystarkistuksia ei tehdä, järjestelmä voi joutua odottamattomiin tiloihin, jos jokin ei käynnisty uudelleen odotetulla tavalla.

Erityisen ikävissä tilanteissa win.com-tiedosto voi joutua uudelleenkäynnistyssilmukka Järjestelmää oli vaikea pysäyttää tai jättää niin epävakaaseen tilaan, että se olisi vaatinut Windows 95:n täydellisen uudelleenasennuksen. Jotkut käyttäjät raportoivat kaatumisista tai virheistä useiden peräkkäisten nopeiden uudelleenkäynnistysten jälkeen, luultavasti siksi, että tietyt ajurit eivät palanneet täysin johdonmukaiseen tilaan.

Toinen aikakauden paljastava yksityiskohta oli muistin puristaminen: osia win.comin omasta koodista oli he käyttivät sitä uudelleen tilana globaaleille muuttujilleAloituskohdan ensimmäiset tavut, jotka suoritettiin vain kerran, kierrätettiin datan tallentamiseen olettaen, että tätä fragmenttia ei enää koskaan käytettäisi. Nopean uudelleenkäynnistyksen yhteydessä suoritusvirta ei palannut tähän pisteeseen, joten kehittäjät pääsivät tällaisella "tempulla" pälkähästä ilman näkyviä seurauksia.

Nykypäivän näkökulmasta se saattaa vaikuttaa holtittomalta siirrolta, mutta Windows 95:n huippuaikoina se oli pragmaattinen tapa käsitellä tilannetta. perinteisen muistin rajat ja 16-bittisten ja 32-bittisten ympäristöjen välttämätön rinnakkaiselo. Ei ole yllättävää, että näistä sisäisistä reiteistä ei tehty laajaa julkisuutta.

Windows 95:stä nykypäivän nopeisiin startup-yrityksiin

Tämän nopean nollauksen taustalla oleva filosofia ei ole kadonnut. Itse asiassa, suuri osa Microsoftin nykyisistä järjestelmistäkuten Windows 10 tai 11, Ne sisältävät nopean aloituksen jolla, vaikkakaan ei täysin samalla, on samanlainen tavoite: Vältä täyttä käynnistystä joka kerta, kun käyttäjä käynnistää tietokoneen..

Järjestelmän moderneissa versioissa tekniikka on erilainen. Sen sijaan, että luotettaisiin ohjelmaan, kuten win.com, ja suorittimen reaalitilaan, ydin ja pääajurit ovat Ne tallennetaan horrostiedostoonKun käynnistät laitteen, Järjestelmä ei rakenna kaikkea alusta alkaen uudelleen, vaan palauttaa tallennetun tilan., leikkaamalla pois suuren osan alustusvaiheista.

Keskivertokäyttäjälle Espanjassa tai missä tahansa Euroopan maassa tämä tarkoittaa, että tietokone on sammutetusta tilasta toimintakuntoon muutamassa sekunnissa, mikä oli ennenkuulumatonta, kun Windows 95:ssä oli hitaita kiintolevyjä ja yhteensopivuuskorjauksia täynnä olevia arkkitehtuureja. Kuitenkin, aivan kuten Shift-näppäimen kanssa, Eivät kaikki edut ole sitä..

Moderni nopea aloitus Tämä voi aiheuttaa ristiriitoja, jos tietyt ohjaimet tai ulkoiset laitteet eivät toimi hyvin tuossa "puolivälissä" olevassa tilassa sammutuksen ja horrostilan välillä.Esimerkiksi, Microsoft korjasi Windows 11 -virheen, joka esti sammumisenJotkut kokeneet käyttäjät poistavat ominaisuuden käytöstä, kun he kohtaavat vakausongelmia, tai pakottavat täydelliset sammutukset, kun heidän on tehtävä kriittisiä järjestelmä- tai laitteistomuutoksia.

Joka tapauksessa Raymond Chenin selitys Windows 95:n nopeasta uudelleenkäynnistyksestä auttaa ymmärtämään, miten tietyt ideat ovat... kestänyt vuosikymmeniä Windowsin kehityksessä. Se, mikä 1990-luvulla tehtiin ExitWindows-lipuilla, win.comilla ja perinteisellä muistilla, saavutetaan nykyään horrostilatiedostoilla ja 64-bittisillä ytimillä, mutta Tavoite pysyy samana: lyhentää odotusaikoja vaarantamatta kohtuuttomasti vakautta.

Että Vanha kikka, jossa Shift-näppäintä pidetään pohjassa uudelleenkäynnistyksen aikana, kiteyttää täydellisesti Windows 95 -aikakauden.Järjestelmä, joka on suunniteltu tasapainottamaan yhteensopivuutta, suorituskykyä ja teknisiä rajoituksia ja joka pystyy piilottamaan nollausmekanismin yksinkertaisen käyttöliittymän alle. yhtä nopea kuin hienostunutkin ja samalla yllättävän hauras.

Aiheeseen liittyvä artikkeli:

Kuinka selvittää, onko Windows-ongelma BIOSin aiheuttama, ilman BIOS-asennusta

Alberto Navarro

Olen teknologian harrastaja, joka on muuttanut "nörtti"-harrastuksensa ammatiksi. Olen käyttänyt yli 10 vuotta elämästäni uusinta teknologiaa käyttäen ja kaikenlaisten ohjelmien parissa puhtaasta uteliaisuudesta. Nyt olen erikoistunut tietotekniikkaan ja videopeleihin. Tämä johtuu siitä, että yli 5 vuoden ajan olen työskennellyt kirjoittaen useille teknologiaa ja videopelejä käsitteleville verkkosivustoille ja luonut artikkeleita, jotka pyrkivät antamaan sinulle tarvitsemaasi tietoa kielellä, jota kaikki ymmärtävät.

Jos sinulla on kysyttävää, tietoni ulottuu kaikesta Windows-käyttöjärjestelmään liittyvästä sekä matkapuhelimien Androidista. Ja sitoumukseni on sinulle, olen aina valmis käyttämään muutaman minuutin ja auttamaan sinua ratkaisemaan kaikki kysymyksesi, joita sinulla saattaa olla tässä Internet-maailmassa.