Операционный система Windows ХР

ФГОУ СПО «Лысьвенский политехнический колледж»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

ТЕМА: «ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА WINDOWS XP»

КП.230106.48.09.12 ПЗ

Преподаватель

Студент

2009

Содержание

Введение

1 Описание системы Windows ХР

1.1 Описание Windows ХР

1.2 Настройка Windows ХР

1.3 Защита системы

1.4 Восстановление системы

1.5 Быстродействие системы

1.6 Процессы в Windows XP

1.7 Управление пользователями

1.8 Версии Windows XP

2 Файловая система

3 BIOS

4 Установка Windows XP

Заключение

Список используемых источников

Введение

В настоящее время нельзя представить жизнь и деятельность современного человека без использования персонального компьютера. А операционная система является необходимой компонентой любого компьютера и представляет собой набор программ, предназначенных для управления компьютером, хранения информации и организации работы всех подключенных к нему устройств. В настоящее время Windows - самая распространенная система для персональных компьютеров. Среди достоинств, определяющих популярность Windows, можно выделить удобный , интуитивно понятный, графический интерфейс, параллельную работу множества программ и автоматическую настройку нового оборудования. Под общим названием Windows объединяются несколько операционных систем, которые хотя и похожи друг на друга, но обладают различными возможностями и предназначены для разных целей. Все системы семейства Windows построены на одних и тех же принципах, и программы, написанные для Windows, работают во всех этих системах. Windows ХР прочно вошла в нашу жизнь. Устойчивость операционной системы взяла верх, и многие предпочли обновить свое оборудование для полного перехода на ХР, что несомненно оправдывало затраты. Теперь пользователь получает стабильную, надежную систему, способную удовлетворить разнообразные вкусы. XP - eXPerience - опыт. Так сотрудники фирмы Microsoft расшифровывают эту аббревиатуру.

Итак, 25 октября 2001 года официально была представлена мировой общественности новая операционная система Windows XP. Её выхода ждали долго, особенно в самой корпорации Microsoft. Она должна была заменить на прилавках Windows 2000, которая так и не снискала большой популярности.

Можно с уверенностью сказать, что наконец-то разработчики Microsoft сделали эту систему действительно качественно. Многие, особенно в России (где, кстати, WinXP появилась задолго до презентации) полностью перешли на эту систему. Так как она этого вполне заслуживает. Windows XP построена на усовершенствованном ядре Windows 2000 и имеет новый, ясный, простой и привлекательный интерфейс, названный в корпорации Microsoft "Luna", который упрощает работу с компьютером.

В данном курсовом проекте рассмотрены основные понятия системы Windows XР. Я считаю эту тему актуальной, так как многие пользователи используют на своих ПК операционную систему Windows XP, и данную информацию можно использовать как методическое пособие по Windows XP. Прочитав данный проект, возможно, вы найдете полезную для себя информацию, вы узнаете о том, какие существуют версии системы, как устанавливать Windows XP на ПК, какую лучше использовать файловую систему, как увеличить быстродействие компьютера, как настроить и защитить свой компьютер.

1.1 Описание Windows ХР

Ещё до официального выхода WinXP, многие производитель компьютеров объявили о своей готовности к поставкам систем с новой версией Windows. Они надеялись, что пользователи, которых привлечет эта система, кинутся обновлять свою компьютерную технику. И, надо сказать, что делали это вполне резонно. По продажам WinXP уже обогнала своих предшественников WinMe и Win2k.

Так что же это за система? Реализованная в версии 2000 идея о слиянии в одном ядре возможностей и простоты версии Win9x и надежности Windows NT получила более яркое воплощение. Таким образом, Microsoft создала стимул для перехода пользователей Win9x на более надежную систему.

Windows XP разрабатывалось Microsoft как универсальная операционная система, которая, как уже было сказано выше, сoчетает простоту интерфейса Win9x и надежность WinNT. WinXP выпущена в трех версиях: XP Home Edition, XP Professional и XP 64-Bit Edition.

Внешний вид изменился, немного, но изменился. Например, кнопка «Пуск» теперь больше обычной и при нажимании появляется «двухстворчатое» меню. Слева располагаются наиболее часто используемые программы, а справа «полный» список всего остального.

Рисунок 1.1.1 Меню Пуск WinXP

Весь вид системы можно полностью поменять одним нажатием кнопки, путем определения какой-либо темы (Экран-свойства-Темы). Появилась новая функция группировки приложений по типу на панели задач в одну кнопку, нажав по которой можно получить доступ ко всем приложениям данного типа. И ещё одна функция - большое количество иконок в системном трее можно также убрать, чтобы они не занимали много места на панели задач все убирается и появляется после нажатия на стрелку. Чтобы определить, какие иконки будут постоянно видны, ибо, наоборот, спрятаны необходимо зайти в свойство панели задач, поставить галочку «Скрывать неиспользуемые значки» и нажать кнопку «Настроить».

Рисунок 1.1.2 Свойства панели задач WinXP

Вид панели управления также изменился. Теперь все сгруппировано по категориям. И уже внутри категорий находятся необходимые функции. Это ещё более делает систему дружественной пользователю, но для тех, кто не любит перемен, все можно вернуть к привычному интерфейсу нажав «Переключение к классическому виду». Меню завершения работы стала полупрозрачной и более округлой.

Система позволяет записывать компакт диски без привлечения посторонних программ, нажатием одной кнопки файл может легко быть записан на диск. Встроен архиватор, типа Zip, что может некоторых серьёзно порадовать.

В систему WindowsXP входит новый обозреватель Интернета Internet Explorer версии 6.0, а также почтовая программа Outlook Express 6 версии. Версия Direct X - 8. В систему также входит Windows Media player 8-ой версии.

В Windows XP появилась служба терминалов Remote Assistance. Которая позволяет дистанционно подключаться к компьютеру. Таким образом можно получить доступ к любым документам и файлам на удаленной машине. Это сделано для того, чтобы «помочь пользователям, у которых возникли проблемы с ОС и не могут решить её самостоятельно. Для этого они в он-лайн обращаются к Microsoft или к более опытному пользователю, которые, подключившись, могут использовать компьютер как локальный.

И еще очень полезное нововведение. Довольно часто причиной сбоя системы является какой-либо свежеустановленный драйвер, который правда, не совсем подходит. В новой операционной системе этому может препятствовать так называемый откат драйвера (Rollback Driver). Его работа заключается в следующем: XP не удаляет старый драйвер, а сохраняет его, и в случае если новый драйвер не работает, то его всегда можно откатить назад. А во-вторых XP может вообще воспрепятствовать установке подозрительного драйвера. Служба защиты драйверов просто отказывается устанавливать драйвер, который ей кажется несовместимым.

1.2 Настройка Windows ХР

В XP присутствует утилита "Настройки системы" (System Configuration Utility, SCU). Вы можете ее вызвать указав MSCONGIF в строке запуска программ Пуск->Выполнить или msconfig.exe. Утилита позволяет удобно управлять запускаемыми приложениями.

В утилите присутствует несколько закладок, позволяющих пользователям выборочно и временно изменять параметры запуска. Первые две закладки, SYSTEM.INI и WIN.INI добавлены из соображений совместимости с предыдущими версиями Windows, вряд ли они когда-нибудь вам вообще понадобятся.

Закладка BOOT.INI позволяет управлять загрузкой Windows XP. Сам файл BOOT.INI показывается в текстовом режиме, в нем вы можете указать конкретные строчки для изменения. Но вряд ли у вас получится здесь что-либо ускорить, не испортив систему.

Закладка Службы (Services) позволяет включать и отключать загрузку служб в XP, но для этого существует более подходящий путь, который мы обсудим далее.

В закладке Автозагрузка (Startup) вы найдете список всех программ, которые будут запускаться при загрузке Windows XP. Здесь вы можете отключить некоторые программы, если сочтете их не слишком нужными. К примеру, это Microsoft Office TSR, Quicken Agent, агенты RealPlayer и Winamp, да и прочая ерунда. Вся прелесть SCU состоит в том, что отключение загрузки какой-либо программы не удаляет код, вы можете отключить компонент, а затем перегрузиться и проверить работоспособность программ и железа. Если будут наблюдаться какие-либо неполадки, вы можете включить компонент обратно и перезагрузиться.

Рисунок 1.2.1 Настройка системы

Экспериментируя с SCU, вы можете ощутимо увеличить производительность системы и убрать все лишнее. Как только вы найдете запускаемую при старте Windows программу бесполезной, вы можете удалить ее из списка загрузки в списке SCU. Некоторые программы можно также удалить через группу Пуск->Программы->Автозагрузка (Start Menu -> Startup).

Если программа загружается через реестр, ее можно убрать с помощью REGEDIT. Естественно, перед этим вам следует сделать резервную копию реестра. Чаще всего такие программы находятся в ветке

HKLM\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run

. Вы можете убрать программу из автозагрузки просто удалив соответствующую строчку

1.3 Защита системы

Для обеспечения безопасности компьютера необходимо организовать защиту отдельных файлов и папок и принять меры к физической защите самого компьютера. Если на компьютере имеются конфиденциальные сведения, они должны храниться в безопасном месте.

Другими способами защиты компьютера являются его блокировка на время отсутствия пользователя на рабочем месте и настройка экранной заставки, защищенной паролем. Нажав одновременно клавиши CTRL, ALT и DEL, а затем кнопку Блокировка, можно предотвратить несанкционированный доступ пользователей к компьютеру. Разблокировать его сможет только владелец и члены группы администраторов компьютера. (Для разблокирования компьютера нужно нажать одновременно клавиши CTRL, ALT и DEL, ввести пароль, а затем нажать кнопку ОК.) Можно также настроить заставку таким образом, чтобы она открывалась и автоматически блокировала компьютер после того, как он простаивал в течение определенного времени.

Защита файлов с помощью пароля экранной заставки

1. На панели управления откройте компонент Экран.

2. На вкладке Заставка в списке Заставка выберите нужную экранную заставку.

3. Установите флажок Защита паролем.

Если включено быстрое переключение пользователей, установите флажок При продолжении открыть окно приветствия.

Рисунок 1.3.1 Защита файлов с помощью пароля экранной заставки

Примечания

· Чтобы открыть компонент «Экран», нажмите кнопку Пуск, выберите команду Панель управления, щелкните категорию Оформление и темы, затем щелкните значок Экран.

· Если установить флажок Защита паролем, то при активизации экранной заставки компьютер будет блокироваться. Чтобы разблокировать компьютер и продолжить работу, необходимо ввести пароль.

· Пароль заставки совпадает с паролем пользователя, вошедшего в систему на данном компьютере. Если при входе в систему пароль не использовался, пароль заставки установить нельзя.

Изменить заставку на входе в систему:

Выбираем Пуск/Выполнить, набираем "regedt32" и нажимаем "OK". Находим в системном реестре следующий ключ: HKEY_USERS\DEFAULT\ Control Panel\Desktop. И меняем строковый параметр "SCRNSAVE.EXE" с "logon.scr" на путь и имя к той заставке, которая вам больше по вкусу. Главное, чтобы путь был указан правильно, а если файл заставки находится в каталоге %SystemRoot%\System32, то путь можно вообще не указывать, достаточно одного имени файла.

Отменить экран заставки при загрузке:

Данное действие поможет, правда совсем немного уменьшить время загрузки вашей ОС. Не забывайте только, что в результате вы также не будете видеть и всякие сообщения системы о процессе загрузки (chkdsk, convert ... ), хотя, если проблем у вас нет, можно проделывать это смело. Все, что нам нужно, это отредактировать файл BOOT.INI, добавив в него параметр "/noguiboot" сразу после "/fastdetect".

После рестарта системы заставка возникать больше не будет, и на медленных компьютерах это может сэкономить вам несколько секунд. Соответственно, чтобы вернуть все на свои места, надо в том же BOOT.INI удалить вышеуказанный параметр. Или в разделе
HKCU\Software\Policies\Microsoft\Windows\Control Panel\Desktop присвойте параметру "ScreenSaveActive" =dword:0

1.4 Восстановление системы

Сбои могут быть самыми различными: точечными и обширными, серьезными и просто неприятными, но наиболее опасными из них являются те, которые не дают системе загрузиться -- для их ликвидации нужно заблаговременно позаботиться о восстановление системы после возможного отказа , нужно будет заранее предпринять некоторые шаги. Список наиболее часто встречающихся причин сбоев в работе ОС.

* Повреждение, удаление, замена на несовместимые версии важных системных файлов, в т.ч. и кустов реестра. Большая часть таких файлов находится в папке %SystemRoot%\system32, реестр в %SystemRoot%\system32\config.

* Установка несовместимых служб и драйверов. Это один из бичей всех NT-систем. Для уменьшения этой проблемы ввели цифровую подпись драйверов, подтверждающую, что они прошли тестирование в WHQL (Windows Hardware Quality Lab) на корректность работы и совместимость с ОС.

* Изменение критических для работоспособности системы параметров на недопустимые значения. Основная часть таких данных хранится в ветви HKLM\SYSTEM\Current-ControlSet. Для повышения отказоустойчивости они дублируются -- ключи HKLM\SYSTEM\ControlSetnnn, где nnn -- номер. CurrentControlSet является лишь ссылкой на один из этих ключей.

* Повреждения файловой системы: разрушение структуры каталогов, главной загрузочной записи (MBR), загрузочного сектора (Boot Sector) и т.д. NTFS очень чувствительна к подобным сбоям: если есть неисправимая ошибка, ОС просто не загрузится и покажет "синий экран смерти". С другой стороны, NTFS -- журналируемая, самовосстанавливающаяся ФС.

* Физическое повреждение жесткого диска. Это аппаратная проблема-- его нужно просто заменить.

* Неверно установленные права на системные папки: %SystemRoot%, %UserProfile%, %ProgramFiles%. В случае неправильно заданных прав на каталог %SystemRoot% система вообще может не загрузиться.

Теперь посмотрим, какие средства нам предоставляет ОС для защиты от этих напастей и ликвидации их последствий. Эти средства делятся на две категории: автоматически используемые ОС и нуждающиеся в ручном управлении.

1.4.1 Способ состоит в резервном копировании всех основных системных файлов: в Properties системного жёсткого диска, открываем вкладку Tools и нажимаем на кнопку Backup now... (это же можно проделать через Start -> Programs -> Accessories -> System Tools -> Backup). В открывшемся окне выбираем вкладку Backup и отмечаем галочкой System state, после чего нажимаем кнопку "Start Backup".

Способ этот хорош всем, кроме одного - созданный "резервирующий" файл (*.bkf) будет иметь размер примерно 200 MB, да и восстановить (вернее, исправить возникшие в ее работе ошибки) можно только при работающей системе, так этот способ всего лишь позволяет, восстанавливая системные файлы, не потерять все свои настройки, а значит, кроме прочего, и не переустанавливать заново инсталлирование программы.

Для уменьшения размера создаваемого при резервировании файла до 15-30 MB можно сохранить только содержимое папки \ system32\ config (полный список файлов реестра можно узнать, если заглянуть реестр: HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CotnrolSet\Control\HiveList\ ), причем для этой цели совсем не обязательно проводить все те манипуляции, о которых рассказывалось выше - можно просто скопировать требующиеся для восстановления файлы в другое место, а при возникновении проблем с реестром загрузиться с любой загрузочной дискеты (хотя бы для DOS) и перезаписать сбойный реестр его резервной копией.

Всё это, конечно, прекрасно, но Windows XP может быть установлена не только на FAT, но и NTFS-раздел, и в этом случае обычная дискета не поможет - NTFS-раздел из DOS не виден. Естественно, и в этом случае выход есть, но для решения этой проблемы нужно будет воспользоваться утилитами сторонних

разработчиков - например, воспользоваться программой NTFSDOS Pro, позволяющей производить чтение/запись файлов, размещенных на NTFS-разделе, из-под DOS. Кстати, на сайте разработчика NTFSDOS Pro есть подобная утилита и для работы с NTFS-разделами из-под Windows 9*.

А если NFSDOS (или какой-нибудь другой подобной утилиты) нет? - Сама Microsoft предусмотрела лишь один способ - загрузку с загрузочного компакт-диска Windows XP: в процессе загрузки системы будет предложено два варианта - установить систему заново или восстановить ее с помощью Recovery Сonsole. В случае, если выбрать Recovery Сonsole, поступит предложение ввести пароль Администратора, после чего - если введенный пароль окажется правильным - загрузится интерфейс командной строки. Список всех допустимых команд выводится командой "help", а наиболее важные для них следующие:

перезапись реестра - copy

вывод на экран списка системных служб и драйверов - listsvc

отключение определенной службы - disable (включение - "enable"),

восстановление загрузочных файлов - fixboot

восстановление Master Boot Record - fixmbr

Кстати, загрузить Recovery Соnsole совсем необязательно с CD - ее можно установить на жёсткий диск, и тогда при загрузке можно будет выбирать, загружать ли систему полностью или загружаться в Recovery Console.

Для установки Recovery Console нужно из командной строки в директории i386 дистрибутива Windows XP набрать - >winnt32.exe /cmdcons Учитывая, что набор команд в Recovery Соnsole является очень ограниченным, имеет смысл поставить жесткий диск с неработающей системой на другой компьютер, работающий под управлением Windows XP или 2000, и попытаться спокойно разобраться в причинах краха системы - если и не разберетесь, то уж все данные с NTFS-разделов сможете перенести без проблем.

1.4.2 Системная дискета

Если вы думаете, что здесь речь пойдет о системной дискете MS-DOS, то ошибаетесь -- подобная дискета бесполезна при использовании NTFS, так как нужен специальный драйвер NTFSDOS. Нет, я говорю о другом. Дело в том, что есть небольшая хитрость, которая позволяет делать интересные вещи.

Когда вы форматируете дискету в NT, то на ней создается загрузочный сектор, причем не стандартный для DOS, который загружает файл io.sys, а NT-шный, загружающий ntldr. Что это нам дает? А то, что мы вправе скопировать на дискету системные файлы (которые нужны для загрузки ОС) из корня системного диска: ntldr, NTDETECT.COM, boot.ini, а также Bootfont.bin (для русской версии NT) и (если захотите) bootsect.dos и подобные ему (загрузочные сектора других ОС). В результате при загрузке с дискеты мы запустим любую ОС, находящуюся на винчестере, прописанную в boot.ini на дискете и имеющую файл с загрузочным сектором на винчестере или дискете (если это не NT). Нюанс: если вы не копировали на дискету файлы с загрузочными секторами, то будут использоваться файлы с жесткого диска, если же вы их собираетесь использовать с дискеты, то в boot.ini дискеты нужно будет заменить в соответствующих строках букву диска (как правило C:) на букву дискеты (А: в большинстве случаев).

Зачем нам это нужно? Затем, что подобная дискета спасает от ряда проблем с MBR, загрузочным сектором и системными файлами -- все это используется с дискеты.

1.4.3 Верификация драйверов

Это средство программиста/сисадмина. Если вы имеете неподписанный драйвер, в корректности работы которого сомневаетесь, или сами создали драйвер, то лучше всего будет запустить утилиту verifier.exe . Диспетчер проверки драйверов позволяет тестировать драйверы на типичные ошибки, а также выделять им отдельный пул памяти и следить за ним, что уменьшает

вероятность сбоя при небольшом понижении быстродействия.

Работать с этой программой несложно, но нужны знания аппаратной части компьютера, архитектуры ОС и опыт системного программирования, иначе названия параметров вам ничего не будут говорить. Думаю, вы редко будете пользоваться данным средством, однако знайте, что оно есть.

1.4.4 Настройка системы

Если в сообщении об ошибке упоминается файл или служба, то файл или служба может отображаться на одной из вкладок утилиты "Настройка системы". Если такие файлы или службы отображаются, отключите их.

Чтобы отключить файл или службу с помощью утилиты "Настройка системы"

1. Нажмите кнопку Пуск и выберите команду Выполнить.

2. В поле Открыть введите msconfig

3. Нажмите кнопку OK.

4. Попытайтесь найти упоминавшиеся в сообщении об ошибке файл или службу в окне утилиты "Настройка системы".

a. Выберите вкладку SYSTEM.INI, WIN.INI, Автозагрузка или Службы и, если требуется, разверните категорию (например, [386enh] на вкладке SYSTEM.INI).

b. Если имеется элемент со ссылкой на упоминавшиеся в сообщении об ошибке файл или службу, снимите флажок этого элемента.

5. Нажмите кнопку OK и в ответ на приглашение перезагрузите компьютер.

После отключения элемента в утилите "Настройка системы" неполадки устранены?

Если после изменения оборудования, программного обеспечения или параметров настройки компьютер остался в нерабочем состоянии, можно с помощью программы "Восстановление системы" отменить все внесенные изменения. Это может привести к устранению неполадок.



Рисунок 1.4.1 Восстановление системы

1.5 Быстродействие системы

Операционная система Windows никогда не работает с максимальной скоростью при настройках по умолчанию. Частично это связано с большим количеством оборудования, на которое устанавливается данная система. Microsoft сбалансировала производительность с легкостью в использовании и совместимостью с любым оборудованием. Windows XP выдвигает несколько предположений о том, как она будет использоваться. Графический интерфейс системы обладает своеобразной теплотой и дружественностью, но эффекты типа теней и исчезающего меню замедляют систему. Инструменты по обеспечению отказоустойчивости типа "Восстановления системы" (System Restore) облегчают восстановление после аварий, но они также съедают дисковое пространство, а их работа в фоновом режиме потребляет часть мощности процессора. Windows XP запускает большое количество служб, которые могут понадобиться, и могут оказаться совершенно бесполезными, в зависимости от рода вашей деятельности на компьютере. Снятие лишних служб помогает ускорить запуск системы и немного разгрузить процессор для других приложений. К тому же многие приложения типа "Microsoft Office" загружают свои фоновые приложения, которые также съедают системную память и процессор. Если вы потратите несколько минут на снятие лишних фоновых приложений и служб, а также отключите некоторые графические украшательства, то вы сможете заметно улучшить игровую и офисную производительность вашей Windows XP. Даже сама XP помогает оптимизировать файловую систему в зависимости от ваших нужд, к тому же Microsoft поставляет несколько утилит для оптимизации системы. Большинство оптимизаций потребуют редактирование реестра или внесение изменений в жизненно важные части системы, так что вам потребуются административные привилегии. Перед работой вы должны отключить антивирусные средства и программы по обеспечению безопасности, а также выполнить резервирование всех жизненно важных данных. Windows XP прекрасно настраивается! Честно :-) И помните, что только эксперимент поможет вам выбрать оптимальное соотношение между графическими украшениями и производительностью.

Отключить нажатие CTRL+ATL+DEL сразу после загрузки Windows. Панель управления -> Администрирование -> Локальная политика безопасности -> Локальные политики -> Параметры безопасности : пункт «Интерактивный вход в систему: не требовать нажатия CTRL + ALT + DELETE» щелкнуть на нем два раза и выбрать пункт «Включен».

Рисунок 1.5.1 Параметры безопасности

Можно немного увеличить скорость работы, отключить систему POSIX (никогда не используется).

HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Subsystems

= удалить в нём строки Optional и POSIX.

Раскрытие меню. Заходим в HKCU\ControlPanel\Desktop ключ "MenuShowDelay". Этот ключ устанавливает задержку раскрывающихся меню. По умолчанию она равна 400 миллисекундам. Можно уменьшить до 50-100.

Анимация окон. Заходим в HKCU\ControlPanel\Desktop\WindowsMetrics ключ "MinAnimate". Если поставить его в 1, то анимация окон исчезнет, и они будут раскрываться мгновенно.

Утилита MSCongif. Пишем в командной строке "msconfig" В закладке Startup список автозагрузочных программ. В разделе Service список системных служб.

Отредактировать по желанию, но не отключите нужные службы.

Убрать дебаггер. Заходим в HKLM\Software\Microsoft\WindowsNT\CurrentVersion\AeDebug ключ "Auto" меняем значение на 0. После в System Properties- Advanced. Жмем Error Reporting и выбираем Disable error reporting. Ставим галочку в But notify me, when critical errors.

Ускорить выключение Windows. Заходим в HKLM\System\CurrentControlSet\Control ключ "WaitToKillServiceTimeout". По умолчанию 20000. Значит, что система будет ожидать 20 секунд, перед тем, как признать зависшие программы зависшими. Ставим на 5000. Ниже ставить не советую, а то система начнет убивать работающие программы.

Для совместимости со старыми приложениями Windows XP создает в разделе с NTFS специальную таблицу, содержащую все имена файлов и папок в формате MS-DOS: 8 . 3.Для увеличения производительности такую функцию следует отключить. Делается это через реестр:

HKLM\System\CurrentControlSet\Control\FileSystem

параметр NtfsDisable8dot3NameCreation = установить его значение в 1.

Встроенная оптимизация Windows XP

Самое интересное, что оптимизация в Windows XP производится постоянно. По мере того, как вы запускаете приложения, Windows наблюдает за вашим поведением и записывает динамический файл layout.ini. Каждые три дня, после того, как система сочтет компьютер бездействующим, она изменяет физическое местоположение некоторых программ на жестком диске для оптимизации их времени запуска и выполнения. XP также ускоряет процесс загрузки системы и оптимизирует запуск программ с помощью предсказаний. Windows наблюдает за кодом и программами, которые запускаются сразу после загрузки, и создает список, позволяющий предсказать запрашиваемые данные во время загрузки. Точно также при запуске отдельных программ, Windows следит за используемыми программой компонентами и файлами. В следующий запуск приложения Windows предсказывает список файлов, которые потребуются программе. Предсказания используются и в ядре Windows XP, и в планировщике задач. Ядро следит за страницами, к которым обращается данный процесс сразу же после его создания. Далее служба создает ряд инструкций предсказания. Когда процесс будет создан в следующий раз, ядро выполнит инструкции предсказания, ускорив выполнение процесса. Оптимизация диска и ускорение запуска приложений/загрузки тесно работают вместе. Списки, записанные при запуске приложения и при загрузке системы, используются при выполнении оптимизации файловой системы для более быстрого доступа к программам.

Ускорение графики, убрать иконки и обои, чистый рабочий стол - это самый лучший рабочий стол. Никогда не ставьте обои! Более странного поступка трудно себе представить. Системной памяти и процессору наверняка найдется лучшее применение, чем играться с красивым фоном и сортировать сотни иконок. Как и в предыдущих версиях Windows, чрезмерное количество иконок и обои поедают напрочь системную память. Особенно тяжелым бременем на систему ложится анимированный рабочий стол. С другой стороны, удар по производительности не слишком велик, если ваша система оснащена более 256 Мб памяти и нормальным процессором (где-то 1000 МГц или быстрее). Если же у вас 64 Мб памяти и Pentium 2, то здесь придется серьезно экономить отключая все, что только возможно. Снизьте количество эффектов Благодаря новому виду и GNOME-подобной поддержке скинов, Windows XP выглядит красивее любой предыдущей версии Windows. Переход между меню анимирован, диалоги и курсор имеют тень, экранные шрифты настраиваются под максимальную читаемость и т.д. Все эти визуальные утехи могут снижать реакцию интерфейса на пользователя. XP запускает несколько тестов для автоконфигурации своего пользовательского интерфейса чтобы сохранить как удобство, так и красоту, но вы легко можете все исправить. Если исчезающие меню вам больше досаждают, нежели нравятся, а тени под окнами диалогов вам безразличны, то вы можете убрать все лишнее. Некоторые настройки выполняются через закладку Оформление (Appearance) в свойствах дисплея, которые вы можете вызвать, нажав правую клавишу мыши на любой свободной части экрана и выбрав Свойства (Properties). Нажмите клавишу Эффекты (Effects) и вы сможете настроить переходы в меню, тени и шрифт, включая новую технологию улучшения читаемости шрифта Microsoft ClearType. По нашему мнению, ClearType хорош для ноутбуков и ЖК мониторов, но на ЭЛТ текст выглядит слишком жирно и смазано. Учтите, что даже на ЖК мониторе не всем нравится ClearType, так что выбирайте по своему вкусу. Вы можете и дальше настраивать производительность графического интерфейса через Свойства системы (System Properties). Откройте свойства через Панель управления (Control Panel) или нажмите правой клавишей мыши на значок System и выберите там Properties (Свойства). Далее перейдите к закладке Дополнительно (Advanced) и нажмите Параметры (Settings) в панели Производительность (Performance). Здесь вы можете указать как максимальную производительность, так и максимальную красивость, равно как выбрать необходимые параметры самому.

Перейдите к закладке Дополнительно (Advanced) в Параметрах быстродействия (Performance Options) и убедитесь, что распределение ресурсов процессора и памяти выставлено на оптимизацию работы программ - вам нужно указывать приоритет фоновых служб и кэша если только ваш компьютер выполняет роль сервера.

Здесь вы также можете указать размер и местоположение файла подкачки. Но Windows XP обычно сама прекрасно выбирает этот размер. Мы попытались вручную изменять его, но прироста производительности в синтетических или игровых тестах это не дало.

Быстрое переключение между пользователями

Такая функция доступна в XP Home Edition и Professional, если компьютер не входит в домен. Быстрое переключение позволяет пользователям одного компьютера быстро переключаться между учетными записями без завершения сеанса. Прекрасная функция, если вашим компьютером пользуется мама, папа и всякие сестры-братья, однако такое переключение колоссально (!) отъедает доступную память.

Если в систему вошло более одного пользователя, то настройки каждого пользователя, равно как и запущенные программы сохраняются в памяти при переключении к другому пользователю.

Windows XP автоматически отключает быстрое переключение между пользователями, если компьютер оснащен 64 Мб памяти или меньше. Для максимальной производительности убедитесь, что в одно время в систему заходит только один пользователь. Вы также можете отключить эту функцию, зайдите в Панель управления\Учетные записи пользователей (Control Panel\User Accounts) нажмите кнопку "Change the way users log on or off": и уберите галочку с пункта "Use Fast User Switching".

Автоматическое обновление

Вы всегда должны ставить на Windows последние исправления, версии DirectX, патчи совместимости и другие обновления (!). Но по умолчанию XP будет сама делать это за вас, разве что для этого потребуется запуск небольшой программы в фоне, которая будет проверять обновления.

Если вы сами следите за обновлениями, то можете сказать XP более вас по этому вопросу не беспокоить. Перейдите в закладку Автоматическое обновление (Automatic Updates) в Свойствах системы (System Properties). Здесь вы можете указать Windows определять и скачивать обновления автоматически, или сообщать вам об этом, или вообще отключить определение.

Восстановление системных файлов

Полезная функция, если ваш компьютер не используется исключительно для ресурсоемких задач типа игр. Так что лучше оставить ее включенной. При этом компьютер периодически создает слепки критичных системных файлов (файлы реестра, COM+ база данных, профили пользователей и т.д.) и сохраняет их как "точку отката". Если какое-либо приложение "снесет" вашу систему, или что-то важное будет испорчено, вы можете обратить компьютер в предыдущее состояние - в точку отката.

Точки отката автоматически создаются службой "Восстановления системы" (System Restore) при возникновении некоторых ситуаций типа установки нового приложения, обновления Windows, установки неподписанного драйвера и т.д. Вы можете и вручную создавать точки отката через интерфейс Восстановления системы (System Restore), который можно вызвать пройдя путь: Пуск\Программы\Стандартные\Служебные\Восстановление системы (Start\Programs\Accessories\System Tools\System Restore).

Восстановление системных файлов опирается на фоновую службу, которая минимально сказывается на быстродействии и записывает снимки, отнимающие часть дискового пространства. Вы можете вручную отвести максимальный объем дискового пространства для данной службы. Вы также можете полностью отключить службу для всех дисков.

Отключить можно пометив бокс "Turn off System Restore"

Поскольку служба восстановления системных файлов может влиять на результаты тестовых программ, ее обычно отключают перед тестированием, что нам и приходится часто делать.

Регулярно производите дефрагментацию. DOS и не-NT версии Windows мало заботились об оптимизации своих файловых систем. Когда вы устанавливаете и удаляете программы, то в различных областях дискового пространства создаются "дыры". В результате свободное место представляет собой не сплошной блок, оно разбросанно по всему диску. При заполнении свободного пространства файлы также оказываются разбросанными по нескольким секторам, что сильно снижает производительность - при обращении к файлу диску приходится читать не один последовательный участок, а несколько произвольно разбросанных.

В NT-версиях Windows, использующих файловую систему NTFS, применяются особые меры для сохранения целостности дискового пространства - но фрагментация все равно происходит. Поэтому вы должны регулярно дефрагментировать ваш жесткий диск, причем регулярность зависит от характера вашей деятельности на компьютере.

Если вы часто устанавливаете и удаляете программы, или вы постоянно создаете, перемещаете или удаляете файлы, то вы должны выполнять дефрагментацию раз в неделю. Если же вы долгое время используете одни и те же приложения, при этом вы не слишком часто перемещаете файлы, то вы можете увеличить промежуток между дефрагментациями до одного месяца.

Если вы достаточно часто выполняете дефрагментацию, то вы не заметите ощутимого прироста в производительности после дефрагментации. Это совершенно нормально. Если же прирост явно ощутим, то вы слишком долго не выполняли дефрагментацию

Снятие ненужных служб

В Windows XP фоновые программы снижают производительность пользовательских программ и игр. Поскольку для фоновых служб требуется память, то соответственно увеличиваются обращения к файлу подкачки, при этом процессор также не остается в стороне.

Вы можете посмотреть на список фоновых служб с помощью Диспетчера задач (Task Manager), который вызывается нажатием клавиш Ctrl+Alt+Delete. В отличие от Windows 9x, XP различает пользовательские приложения и системные службы. Нажмите на закладку Процессы (Processes) для просмотра системных служб и фоновых приложений. Отсюда вы также можете завершить работу каких-либо процессов, если они зависнут.

Вы сразу же можете узнать некоторые процессы по имени. Если у вас работает фоновая антивирусная программа, вы увидите ее в списке процессов. Здесь вы найдете различные процессы, от конфигурирующих вашу мышь (EM_EXEC.EXE) до оболочки Windows Explorer (EXPLORER.EXE). Если вы привыкли к 9x, то часть процессов будут вам незнакомы: SERVICES.EXE, WINLOGON.EXE, SYSTEM и т.д.

1.6 Процессы в Windows XP

Процессы

Процессом обычно называют экземпляр выполняемой программы.

На первый взгляд кажется, что программа и процесс понятия практически одинаковые, они фундаментально отличаются друг от друга. Программа представляет собой статический набор команд, а процесс это набор ресурсов и данных, использующихся при выполнении программы. Процесс в Windows состоит из следующих компонентов:

- Структура данных, содержащая всю информацию о процессе, в том числе список открытых дескрипторов различных системных ресурсов, уникальный идентификатор процесса, различную статистическую информацию и т.д.;

- Адресное пространство - диапазон адресов виртуальной памяти, которым может пользоваться процесс;

- Исполняемая программа и данные, проецируемые на виртуальное адресное пространство процесса.

Потоки

Процессы инертны. Отвечают же за исполнение кода, содержащегося в адресном пространстве процесса, потоки. Поток (thread) - некая сущность внутри процесса, получающая процессорное время для выполнения. В каждом процессе есть минимум один поток. Этот первичный поток создается системой автоматически при создании процесса. Далее этот поток может породить другие потоки, те в свою очередь новые и т.д. Таким образом, один процесс может владеть несколькими потоками, и тогда они одновременно исполняют код в адресном пространстве процесса. Каждый поток имеет:

- Уникальный идентификатор потока;

- Содержимое набора регистров процессора, отражающих состояние процессора;

- Два стека, один из которых используется потоком при выполнении в режиме ядра, а другой - в пользовательском режиме;

- Закрытую область памяти, называемую локальной памятью потока (thread local storage, TLS) и используемую подсистемами, run-time библиотеками и DLL.

Планирование потоков

Чтобы все потоки работали, операционная система отводит каждому из них определенное процессорное время. Тем самым создается иллюзия одновременного выполнения потоков (разумеется, для многопроцессорных компьютеров возможен истинный параллелизм). В Windows реализована система вытесняющего планирования на основе приоритетов, в которой всегда выполняется поток с наибольшим приоритетом, готовый к выполнению. Выбранный для выполнения поток работает в течение некоторого периода, называемого квантом. Квант определяет, сколько времени будет выполняться поток, пока операционная система не прервет его. По окончании кванта операционная система проверяет, готов ли к выполнению другой поток с таким же (или большим) уровнем приоритета. Если таких потоков не оказалось, текущему потоку выделяется еще один квант. Однако поток может не полностью использовать свой квант. Как только другой поток с более высоким приоритетом готов к выполнению, текущий поток вытесняется, даже если его квант еще не истек.

Квант не измеряется в каких бы то ни было единицах времени, а выражается целым числом. Для каждого потока хранится текущее значение его кванта. Когда потоку выделяется квант процессорного времени, это значит, что его квант устанавливается в начальное значение. Оно зависит от операционной системы. Например, для Win2000 Professional начальное значение кванта равно 6, а для Win2000 Server - 36. Это значение можно изменить, вызвав Control Panel - > System -> Advanced -> Performance options. Значение "Applications" - как для Win2000 Professional; "Background Services" - как для Win2000 Server.

Или напрямую в ключе реестра HKLM Win32PrioritySeparation.

Всякий раз, когда возникает прерывание от таймера, из кванта потока вычитается 3, и так до тех пор, пока он не достигнет нуля. Частота срабатывания таймера зависит от аппаратной платформы. Например, для большинства однопроцессорных x86 систем он составляет 10мс, а на большинстве многопроцессорных x86 систем - 15мс.

В любом случае операционная система должна определить, какой поток выполнять следующим. Выбрав новый поток, операционная система переключает контекст. Эта операция заключается в сохранении параметров выполняемого потока (регистры процессора, указатели на стек ядра и пользовательский стек, указатель на адресное пространство, в котором выполняется поток и др.), и загрузке аналогичных параметров для другого потока, после чего начинается выполнение нового потока.

Планирование в Windows осуществляется на уровне потоков, а не процессов. Это кажется понятным, так как сами процессы не выполняются, а лишь предоставляют ресурсы и контекст для выполнения потоков. Поэтому при планировании потоков, система не обращает внимания на то, какому процессу они принадлежат. Например, если процесс А имеет 10 готовых к выполнению потоков, а процесс Б - два, и все 12 потоков имеют одинаковый приоритет, каждый из потоков получит 1/12 процессорного времени.

Приоритеты

В Windows существует 32 уровня приоритета, от 0 до 31. Они группируются так: 31 - 16 уровни реального времени; 15 - 1 динамические уровни; 0 - системный уровень, зарезервированный для потока обнуления страниц (zero-page thread).

При создании процесса, ему назначается один из шести классов приоритетов:

Real time class (значение 24),

High class (значение 13),

Above normal class (значение 10),

Normal class (значение 8),

Below normal class (значение 6),

и Idle class (значение 4).

В Windows NT/2000/XP можно посмотреть приоритет процесса в Task Manager.

Приоритет каждого потока (базовый приоритет потока) складывается из приоритета его процесса и относительного приоритета самого потока. Есть семь относительных приоритетов потоков:

Normal: такой же как и у процесса;

Above normal: +1 к приоритету процесса;

Below normal: -1;

Highest: +2;

Lowest: -2;

Time critical: устанавливает базовый приоритет потока для Real time класса в 31, для остальных классов в 15.

Idle: устанавливает базовый приоритет потока для Real time класса в 16, для остальных классов в 1.

В следующей таблице показаны приоритеты процесса, относительный и базовый приоритеты потока.

Таблица 1.6.1 Приоритеты процесса

Приоритет потока	Класс процесса	Класс процесса
		Idle class	Below normal class	Normal class	Above normal class	High class	Real time class
1		Idle	Idle	Idle	Idle	Idle
2		Lowest
3		Below ...
4	Idle class	Normal	Lowest
5		Above ...	Below ...
6	Below normal class	Highest	Normal	Lowest
7			Above ...	Below ...
8	Normal class		Highest	Normal	Lowest
9				Above ...	Below ...
10	Above normal class			Highest	Normal
11					Above ...	Lowest
12					Highest	Below ...
13	High class					Normal
14						Above ...
15						Highest
15		Time critical	Time critical	Time critical	Time critical	Time critical
16							Idle
17
18
19
20
21
22							Lowest
23							Below ...
24	Real time class						Normal
25							Above ...
26							Highest
27
28
29
30
31							Time critical

Привязка к процессорам

Если операционная система выполняется на машине, где установлено более одного процессора, то по умолчанию, поток выполняется на любом доступном процессоре. Однако в некоторых случаях, набор процессоров, на которых поток может работать, может быть ограничен. Это явление называется привязкой к процессорам (processor affinity). Можно изменить привязку к процессорам программно, через Win32-функции планирования.

Память

Каждому процессу в Win32 доступно линейное 4-гигабайтное (2^32 = 4 294 967 296) виртуальное адресное пространство. Обычно верхняя половина этого пространства резервируется за операционной системой, а вторая половина доступна процессу.

Виртуальное адресное пространство процесса доступно всем потокам этого процесса. Иными словами, все потоки одного процесса выполняются в едином адресном пространстве.

С другой стороны, механизм виртуальной памяти позволяет изолировать процессы друг от друга. Потоки одного процесса не могут ссылаться на адресное пространство другого процесса.

Виртуальная память может вовсе не соответствовать структуре физической памяти. Диспетчер памяти транслирует виртуальные адреса на физические, по которым реально хранятся данные. Поскольку далеко не всякий компьютер в состоянии выделить по 4 Гбайт физической памяти на каждый процесс, используется механизм подкачки (swapping). Когда оперативной памяти не хватает, операционная система перемещает часть содержимого памяти на диск, в файл (swap file или page file), освобождая, таким образом, физическую память для других процессов. Когда поток обращается к странице виртуальной памяти, записанной на диск, диспетчер виртуальной памяти загружает эту информацию с диска обратно в память.

Создание процессов

Создание Win32 процесса осуществляется вызовом одной из таких функций, как CreateProcess, CreateProcessAsUser (для Win NT/2000) и CreateProcessWithLogonW (начиная с Win2000) и происходит в несколько этапов:

- Открывается файл образа (EXE), который будет выполняться в процессе. Если исполняемый файл не является Win32 приложением, то ищется образ поддержки (support image) для запуска этой программы. Например, если исполняется файл с расширением .bat, запускается cmd.exe и т.п.

- Создается объект Win32 "процесс".

- Создается первичный поток (стек, контекст и объект "поток").

- Подсистема Win32 уведомляется о создании нового процесса и потока.

- Начинается выполнение первичного потока.

- В контексте нового процесса и потока инициализируется адресное пространство (например, загружаются требуемые DLL) и начинается выполнение программы.

Завершение процессов

Процесс завершается если:

- Входная функция первичного потока возвратила управление.

- Один из потоков процесса вызвал функцию ExitProcess.

- Поток другого процесса вызвал функцию TerminateProcess.

Когда процесс завершается, все User- и GDI-объекты, созданные процессом, уничтожаются, объекты ядра закрываются (если их не использует другой процесс), адресное пространство процесса уничтожается.

Создание потоков

Первичный поток создается автоматически при создании процесса. Остальные потоки создаются функциями CreateThread и CreateRemoteThread (только в Win NT/2000/XP).

Завершение потоков

Поток завершается если

- Функция потока возвращает управление.

- Поток самоуничтожается, вызвав ExitThread.

- Другой поток данного или стороннего процесса вызывает TerminateThread.

- Завершается процесс, содержащий данный поток.

Объекты ядра

Эти объекты используются системой и пользовательскими приложениями для управления множеством самых разных ресурсов: процессами, потоками, файлами и т.д. Windows позволяет создавать и оперировать с несколькими типами таких объектов.

Объект ядра это, по сути, структура, созданная ядром и доступная только ему. В пользовательское приложение передается только описатель (handle) объекта, а управлять объектом ядра можно с помощью функций Win32 API.

Wait функции

Как можно приостановить работу потока? Существует много способов. Вот некоторые из них.

Функция Sleep() приостанавливает работу потока на заданное число миллисекунд. Если в качестве аргумента вы укажите 0 ms, то произойдет следующее. Поток откажется от своего кванта процессорного времени, однако тут же появится в списке потоков готовых к выполнению. Иными словами произойдет намеренное переключение потоков. (Вернее сказать, попытка переключения. Ведь следующим для выполнения потоком вполне может стать тот же самый.)

Функция WaitForSingleObject() приостанавливает выполнение потока до тех пор, пока не произойдет одно из двух событий:

- истечет таймаут ожидания;

- ожидаемый объект перейдет в сигнальное (signaled) состояние.

По возвращаемому значению можно понять, какое из двух событий произошло. Ожидать с помощью wait-функций можно большинство объектов ядра, например, объект "процесс" или "поток", чтобы определить, когда они завершат свою работу.

Функции WaitForMultipleObjects передается сразу массив объектов. Можно ожидать срабатывания сразу всех объектов или какого-то одного из них.

Синхронизация потоков

Работая параллельно, потоки совместно используют адресное пространство процесса. Также все они имеют доступ к описателям (handles) открытых в процессе объектов. А что делать, если несколько потоков одновременно обращаются к одному ресурсу или необходимо как-то упорядочить работу потоков? Для этого используют объекты синхронизации и соответствующие механизмы.

Мьютексы

Мьютексы (Mutex) это объекты ядра, которые создаются функцией CreateMutex(). Мьютекс бывает в двух состояниях - занятом и свободном. Мьютексом хорошо защищать единичный ресурс от одновременного обращения к нему разными потоками.

Семафоры

Семафор (Semaphore) создается функцией CreateSemaphore(). Он очень похож на мьютекс, только в отличие от него у семафора есть счетчик. Семафор открыт если счетчик больше 0 и закрыт, если счетчик равен 0. Семафором обычно "огораживают" наборы равнозначных ресурсов (элементов), например очередь, список и т.п.

События

События (Event), также как и мьютексы имеют два состояния - установленное и сброшенное. События бывают со сбросом вручную и с автосбросом. Когда поток дождался (wait-функция вернула управление) события с автосбросом, такое событие автоматически сбрасывается. В противном случае событие нужно сбрасывать вручную, вызвав функцию ResetEvent(). Допустим, сразу несколько потоков ожидают одного и того же события, и событие сработало. Если это было событие с автосбросом, то оно позволит работать только одному потоку (ведь сразу же после возврата из его wait-функции событие сбросится автоматически!), а остальные потоки останутся ждать. Если же это было событие со сбросом вручную, то все потоки получат управление, а событие так и останется в установленном состоянии, пока какой-нибудь поток не вызовет ResetEvent().