Исследование возможностей операционной системы Windows

Виртуальный адрес при  сегментной организации памяти может быть представлен парой (g, s), где g — номер сегмента, а s — смещение в сегменте. Физический адрес получается путем сложения начального физического адреса сегмента, найденного в таблице сегментов по номеру g, и смещения s.

Недостатком данного метода распределения памяти является фрагментация на уровне сегментов и более медленное по сравнению со страничной организацией преобразование адреса.

Свопинг

Один из механизмов реализации виртуальной памяти, при котором  отдельные запущенные процессы (обычно неактивные) перемещаются из ОЗУ на жёсткий диск, освобождая ОЗУ для загрузки других процессов. Основное отличие этого механизма от страничного заключается в том, что процессы перемещаются между ОЗУ и жестким диском целиком, поэтому иногда некоторые процессы могут полностью отсутствовать в ОЗУ. При наступлении условий активизации процесса он возвращается диспетчером памяти в ОЗУ. Существуют различные алгоритмы выбора процессов на загрузку и выгрузку, а также различные способы выделения оперативной и дисковой памяти загружаемому процессу.

Фрагментация  файла подкачки

В процессе работы файл (раздел диска, или файл на разделе) подкачки может стать фрагментированым, то есть непрерывные виртуальные области  памяти будут состоять из многочисленных отдельных (разрывных) областей в файле подкачки. При считывании и записи данных страниц много времени будет уходить на перепозиционирование головок жёсткого диска на начало очередной области. Это может привести к падению производительности всей системы. Использование свопинга особенно эффективно, если запущено много интерактивных приложений, которые потребляют большой объем ОЗУ, но при этом практически не занимают процессорное время.

Методики эффективной  организации файла подкачки

Одним из способов выделения места для swap‐файла (раздела) является кратное выделение памяти, когда объём этого файла равен объёму оперативной памяти, умноженному на 1, на 2, на 3.

Если на компьютере имеется  более одного жёсткого диска, то для  более быстрого обращения к файлу  подкачки его желательно разместить на наименее нагруженном запросами чтения/записи физическом диске. Хорошим выбором будет физический диск, с которого не запускается ОС или приложения.

Следует учесть пропускную способность интерфейса жёсткого диска (IDE/SATA), а также характеристики самих дисков. Лучше разместить файл подкачки на диске, который имеет наибольшую скорость чтения/записи.

В Windows скорость чтения из небольших разделов больше у FAT32 по сравнению с NTFS[2], однако, благодаря  более высокой устойчивости NTFS к сбоям и значительным объёмам современных винчестеров, разделы с FAT32 ныне редко используются.

При наличии на компьютере значительного объёма ОЗУ (1 и более  гигабайт) и использовании большинства  популярных ОС семейств GNU/Linux и MS Windows (кроме Windows Vista/7) можно полностью отключить подкачку. При использовании различных версий Windows Vista также можно отключить подкачку, однако, в силу ресурсоёмкости этой системы, желательно при этом иметь не менее 2 Гб физической памяти.

Дополнительные  сведения

Из файла (раздела) подкачки зачастую можно извлечь конфиденциальную информацию, используемую при работе вычислительной системы. Поэтому при  работе с секретными данными обычно производится очистка swap — например, с помощью утилиты sswap из комплекта secure remove.

Алгоритмы определения  устаревших страниц

При выделении места  для новой страницы бывает необходимо удалить какую-либо страницу, в данный момент находящуюся в памяти. Правила  замещения страниц служат для  принятия решения о том, какую  именно страницу следует удалить из памяти. Идеальным кандидатом является «мёртвая» страница, которая больше не потребуется кому-либо (например, относится к завершённому процессу). Если же таких страниц нет в памяти (или их количества недостаточно), используется правило локального или глобального замещения страниц:

Правило локального замещения  выделяет каждому процессу или группе взаимосвязанных процессов определённое количество страниц. Если процессу нужна  новая страница, он должен заменить одну из собственных.

Правило глобального замещения страниц позволяет брать страницы любого процесса, используя глобальные критерии выбора. Для реализации данного подхода необходимо выбрать критерий, по которому будет приниматься решение о страницах, хранимых в памяти.

Наиболее часто используемые критерии поиска:

Less Recently Used. Удаляются те страницы, доступ к которым производился наиболее давно. Считается, что в последующем к таким страницам будет происходить минимум обращений.

Last Recently Used. Удаляются недавно освободившиеся страницы. Подразумеваются страницы только что завершившихся процессов.

Недостатки

В случае расположения данных виртуальной памяти на внешних запоминающих устройствах (например, жестких дисках), как чаще всего и происходит —  доступ к памяти замедляется (по сравнению с оперативными запоминающими устройствами).

4. Анализ

Работая над отчётом  по операционной системе Windows, я применила  имеющиеся знания и получила новые  в области программного обеспечения. В процессе работы мною было отмечено, что Windows – оптимальная операционная система для непрофессиональных пользователей. Для более опытных пользователей и профессионалов были созданы другие операционные системы. Windows имеет много возможностей для администрирования и выполнения повседневных задач.

Я впервые столкнулась такими утилитами, как исправление ошибок локального диска, брандмауэром, дефрагментатором диска. Хотя все они всегда оставались на виду – в меню Пуск. Кроме того, я познакомилась с программой WordPad.

Windows содержит множество программ и утилит, позволяющих оптимизировать процесс работы с ней. Но в силу того, что большинство пользователей не являются профессионалами, обладающими обширными знаниями, они не используются.

В ОС Windows распространены пользовательские программы для  выполнения различных прикладных задач. Но поле их деятельности ограничено, поэтому профессиональные пользователи предпочитают использовать другие специализированные программы.

5. Вывод

Операционная система Windows – оптимальная среда для  работы большинства пользователей. Она получила своё распространении благодаря широкому охвату полей деятельности потенциальных пользователей и простоте освоения.

Наиболее удобной и  используемой являлась версия Windows XP. Даже после создания новой версии Vista и её широкой рекламе, она не сдала своих позиций, поскольку новая ОС не отличалась высокой производительностью и требовала неоправданно много сетевых ресурсов.

На смену Vista пришла новая  система Windows 7, которая сочетала в  себе функциональность XP и оформление и новые возможности Vista. Я, как пользователь версии 7 могу похвально о ней отозваться и только в её пользу провести сравнение с ранее мне известными версиями Windows. Я считаю, что для компьютеров позже 2008 года производства она является идеальной, т. к. их ресурсы позволяют использовать новые возможности системы, созданные для повышения функциональности, производительности и т. д.

Для более старых компьютеров оптимальной  является, несомненно, Windows XP. Поскольку  компания Microsoft долго не радовала пользователей  новыми версиями, а разрабатывала улучшения для существующей, XP сумела завоевать много сторонников.