Làm thế nào Windows có thể kết xuất RAM hoàn chỉnh trong tệp ngủ đông nhanh như vậy?

Tôi đã xem qua một bài viết giải thích quy trình ngủ đông trong Microsoft Windows. Những điểm chính mà tôi nhận được từ nó là

1. Windows bỏ toàn bộ RAM (sau khi xử lý có thể) trong hiberfil.systệp.
2. Trong quá trình khởi động, tệp ngủ đông được đọc và nội dung được tải trong RAM.

Câu hỏi của tôi là khi tôi thường sao chép một tệp có kích thước, giả sử, 1 GB, mất khoảng 2 phút để hoàn thành.

Tuy nhiên, khi Windows đang ghi tệp ngủ đông (trong quy trình ngủ đông), toàn bộ quá trình có thể mất từ ​​10 - 15 giây. Tại sao có sự khác biệt về tốc độ viết như vậy?

Dung lượng RAM của tôi là 4 GB. (Tôi không nói về công nghệ khởi động nhanh.)

Điểm chuẩn:

1. Sao chép tệp 1 GB từ Đĩa 1 sang Đĩa 2 (bên ngoài): 2,3 phút.
2. Ngủ đông hệ thống: 15 giây.

Đây có lẽ là một câu trả lời ba lần.

Một điều có thể đang diễn ra ở đây là Hybrid Shutdown mới trong Windows sẽ đóng các ứng dụng của bạn một cách hiệu quả, đăng xuất bạn và sau đó tiến hành ngủ đông lõi của hệ điều hành. Đã có dữ liệu này được lưu có nghĩa là nó không cần phải "ngủ đông" lại.

Điều thứ hai là chế độ ngủ đông sẽ không cần lưu các trang bộ nhớ được phân trang ra tệp hoán đổi hoặc không được sử dụng (đây cũng là một lý do để tích cực lấp đầy tệp hoán đổi và giữ dữ liệu trong bộ nhớ) .

Thứ ba là dữ liệu tệp ngủ đông cũng được nén . Kết hợp điều đó với điểm thứ hai của tôi và nếu bạn chỉ có một bộ dữ liệu nhỏ để xuất có chứa dữ liệu có khả năng nén cao (các tệp thực thi thường được nén tốt) thì lượng dữ liệu đi ra tệp ngủ đông có thể nhỏ hơn đáng kể so với bộ làm việc Dữ liệu. Lưu ý rằng, như đã nêu trong các nhận xét, bộ đệm tệp và dữ liệu bộ đệm không cần thiết khác có thể dễ dàng bị loại bỏ mà không có tác dụng xấu để giảm lượng dữ liệu được đổ vào tệp ngủ đông.

Ngoài ra, ổ cứng hiện tại khá nhanh. Với một đĩa có tốc độ ghi ổn định theo thứ tự 100 MB / s, bạn sẽ có thể ghi ra (không nén) 4 GB RAM trong vòng một phút. Vì ngủ đông có thể được thực hiện như là điều cuối cùng sau khi tạm dừng tất cả các quy trình của người dùng và trước khi tạm dừng CPU, HĐH thường sẽ có tốc độ ghi đầy đủ của đĩa. Đây là một điều mà điểm chuẩn đơn giản của bạn sẽ không có và việc sao chép từ đĩa này sang đĩa khác có khả năng sẽ chậm hơn so với việc ghi RAM ra đĩa.

Kết hợp những điều này và lượng dữ liệu được ghi vào tệp ngủ đông có thể khá nhỏ, có khả năng là 1 GB và có thể sẽ được ghi vào một khối lớn liên tục trong vòng dưới 10 giây.

Đầu tiên, dung lượng RAM cần lưu là nhỏ đáng ngạc nhiên. Trên thực tế, chỉ có tập hợp các trang bẩn được ánh xạ ("lười viết") cần được xóa, cũng như tất cả các trang riêng đã được viết và di chuyển mã thực thi cần được viết.

• Các phân đoạn .text của các tệp thực thi luôn được hỗ trợ bởi ánh xạ tệp. Điều đó cũng đúng với ít nhất một số DLL (nhưng không phải tất cả, phụ thuộc vào việc chúng có cần được di dời hay không).
• Bộ nhớ được hỗ trợ tương tự bởi ánh xạ tệp có thể bị loại bỏ (giả sử nó không phải là CoW hoặc RW và bẩn).
• Sự lười biếng viết sẽ vẫn phải xảy ra, nhưng ngoài ra, bộ nhớ cache có thể bị loại bỏ.
• Bộ nhớ đã được phân bổ nhưng không được ghi vào (thường là phần lớn hơn của dữ liệu ứng dụng!) Được hỗ trợ bởi trang 0 và có thể bị loại bỏ.
• Phần lớn các trang bộ nhớ mà là về "chế độ chờ" trạng thái (thực tế thường trú mỗi quá trình làm việc thiết lập trên Windows là đáng ngạc nhiên nhỏ, chỉ một 16MB) sẽ được sao chép vào tập tin trang trong nền tại một số điểm và có thể bị loại bỏ .
• Các vùng bộ nhớ được ánh xạ bởi một số thiết bị nhất định như card đồ họa có thể (có thể) không cần phải lưu. Người dùng đôi khi ngạc nhiên khi họ cắm 8GiB hoặc 16GiB vào máy tính và 1GiB hoặc 2GiB chỉ "biến mất" mà không có lý do rõ ràng. Các API đồ họa chính yêu cầu các ứng dụng có khả năng với nội dung bộ đệm trở nên không hợp lệ "trong một số điều kiện" (mà không cho biết chính xác điều này có nghĩa là gì). Do đó, không phải là không có lý khi hy vọng rằng bộ nhớ được ghim bởi trình điều khiển đồ họa cũng bị loại bỏ. Dù sao thì màn hình cũng sẽ tối đi.

Thứ hai, trái với việc bạn sao chép một tập tin, việc bỏ tập hợp các trang RAM cần lưu vào đĩa là một lần ghi liên tục, liên tục theo quan điểm của ổ đĩa. API Win32 thậm chí còn hiển thị chức năng ở cấp độ người dùng cho chính thao tác này. Tập hợp ghi được hỗ trợ trực tiếp bởi phần cứng và hoạt động nhanh như đĩa có thể chấp nhận dữ liệu (bộ điều khiển sẽ trực tiếp kéo dữ liệu qua DMA).
Có một số điều kiện tiên quyết để làm việc này (chẳng hạn như căn chỉnh, kích thước khối, ghim) và nó không hoạt động tốt với bộ nhớ đệm và không có thứ gọi là "lười viết" (đây là một tối ưu hóa rất mong muốn trong hoạt động bình thường ).
Đó là lý do tại sao không phải mọi viếtlàm việc như thế mọi lúc Tuy nhiên, khi hệ thống lưu tệp ngủ đông, tất cả các điều kiện tiên quyết sẽ tự động được đáp ứng (tất cả dữ liệu được căn chỉnh trang, kích thước trang và được ghim) và bộ nhớ đệm đã trở nên không liên quan vì máy tính sẽ bị tắt ngay lập tức.

Thứ ba, thực hiện một lần ghi liền kề duy nhất rất thuận lợi cho cả đĩa quay và đĩa trạng thái rắn.

Tệp hoán đổi và tệp ngủ đông thường là một số tệp sớm nhất được tạo và dành riêng trên đĩa. Họ thường có một, nhiều nhất là hai mảnh. Do đó, trừ khi các cung bị hỏng và đĩa phải phân bổ lại các thành phần vật lý, một ghi tuần tự logic sẽ chuyển thành ghi tuần tự vật lý trên đĩa quay.

Không có thao tác đọc-sửa-ghi là cần thiết trên đĩa khi một lượng lớn dữ liệu liên tục, liên tục được ghi. Vấn đề này ít được phát hiện trên các ổ cứng quay có thể ghi các cung đơn lẻ khá nhỏ (Với điều kiện bạn không ghi các byte đơn, mà bộ nhớ đệm thường ngăn, thiết bị không cần tìm nạp nội dung gốc và ghi lại phiên bản đã sửa đổi.) .
Tuy nhiên, đây là thứ rất đáng chú ý trên SSD khi mọi ghi có nghĩa là khối 512kB (đó là một số thông thường, nhưng nó có thể lớn hơn) phải được đọc và sửa đổi bởi bộ điều khiển và được viết lại thành khác khối. Về nguyên tắc bạn có thể viết thư cho (nhưng không ghi đè) các đơn vị nhỏ hơn trên các đĩa flash, bạn chỉ có thể xóa các khối lớn, đó là cách phần cứng hoạt động. Đây là lý do tại sao SSD giá tốt hơn rất nhiều trên các ghi tuần tự lớn.

Nó không đổ toàn bộ RAM vào thời gian ngủ đông.

Nó sẽ có một phần lớn RAM đã được sao chép trên đĩa. Điều này không chỉ cho phép ngủ đông diễn ra nhanh chóng mà còn cho phép bộ nhớ được cung cấp nhanh chóng cho các chương trình mới (để chúng có thể khởi chạy nhanh chóng).

Do đó, nó chỉ phải viết một phần nhỏ của 4GB và có thể được thực hiện trong vòng 10 - 15 giây.

Từ microsoft :

Khi RAM bị thiếu (ví dụ: Byte cam kết lớn hơn RAM đã cài đặt), hệ điều hành sẽ cố gắng giữ một phần RAM được cài đặt sẵn để sử dụng ngay bằng cách sao chép các trang bộ nhớ ảo không sử dụng vào trang tệp . Do đó, bộ đếm này sẽ không đạt đến 0 và không nhất thiết là một dấu hiệu tốt cho biết hệ thống của bạn có bị thiếu RAM hay không.

Ngoài tất cả những điều trên, tôi nghĩ còn có một vài yếu tố khác.

Một là, khi sao chép một tập tin, tập tin phải được đọc và ghi; hybernation chỉ yêu cầu các tập tin được viết. Đó là, theo định nghĩa, đã có trong bộ nhớ!

Liên quan chặt chẽ đến điều này, khi đọc một tập tin và viết nó cùng một lúc, để tiết kiệm bộ nhớ, quá trình là: đọc một đoạn, viết một đoạn, cập nhật thư mục (để hiển thị kích thước mới); đọc một đoạn, viết một đoạn, cập nhật thư mục.

Mỗi lần bạn di chuyển từ một phần của đĩa sang một phần khác (ví dụ đọc tệp a để ghi tệp b, ghi tệp b để ghi thư mục và viết thư mục để đọc đoạn tiếp theo), đĩa phải tìm kiếm - di chuyển các đầu, cho phép các đầu giải quyết, chờ cho phần bên phải của đĩa đi qua. Đây là một trong những lợi thế của đĩa trạng thái rắn - tìm kiếm không mất thời gian. Khi ngủ đông, dữ liệu được ghi từ đầu đến cuối. Tệp ngủ đông (trao đổi) được phân bổ trước, do đó không cần cập nhật thư mục (bạn không thay đổi kích thước của tệp ngủ đông, chỉ nội dung).

Và cuối cùng, máy tính của bạn đã tạm ngưng tất cả các tác vụ khác - đây là việc CHỈ đang làm (tôi nghi ngờ điều này sẽ tạo ra nhiều khác biệt, nhưng nó buộc phải thực hiện một số!). Ngay cả những thứ như quản lý bộ nhớ và chuyển đổi tác vụ bị đình chỉ.

Điều này có thể là do RAM có tốc độ đầu vào / đầu ra nhanh hơn nhiều so với đĩa cứng, do đó, RAM có thể xuất ra những thứ trong đó nhanh như đĩa cứng có thể đọc được.

Khi sao chép tệp, bạn cũng bị giới hạn bởi các yếu tố khác nhau - tốc độ của đĩa, nếu phải đọc vào và ra trên cùng một đĩa thì sẽ mất nhiều thời gian hơn, tốc độ giới hạn của kết nối (nếu vào ổ đĩa ngoài), hãy kiểm tra nó không ghi đè bất cứ điều gì vv