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    剖析Windows用1G內存還慢的原因

    Posted on 2007-11-13 12:49 yukui 閱讀(195) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: 技術
    現在的內存價格很低,不少朋友的電腦告別了可憐的64MB、128MB內存,256MB已經成為標準配制,512MB、1GB的內存也很常見。但是有一件事情讓很多朋友疑惑:"為什么使用1G內存我的Windows啟動、軟件運行速度還是這么慢?"

     安裝大容量內存后,系統、程序運行效率沒有得到大幅度提高,這是因為系統本身運行機制限制了其管理和運用硬件資源的能力。所以縱然硬件資源非常豐厚,如果超出了Windows管理的范圍,那么性能也不會得到明顯提升。

      內存和硬盤

      許多菜鳥常常將物理內存和硬盤混淆在一起,因為兩者的容量都是用MB或GB這類的單位表示,說明物理內存和硬盤之間關系的最好比喻是:一個帶一張桌子和一個文件柜的小辦公室。

      文件柜就像硬盤,程序和數據可以長期安全地存放在那里,桌面代表物理內存,允許在辦公桌上工作的人(作用和處理器相同)直接用放在桌面上的任何文件(程序和數據)。為了對一個特定文件進行操作,首先必須從文件柜中取出文件并放在桌面上。如果桌面夠大,可以在桌面上同時打開多個文件。類似地,如果你有更多物理內存,那么可以運行更多或更大的程序并對更多或更大的資料進行處理。

      給電腦增加硬盤空間就好比在辦公室里放一個更大的文件柜,而增加更多內存就好比得到一個更大的辦公桌,可以同時對更多程序和數據進行操作。

      一、Windows這樣使用內存

      想要知道為什么系統速度提升不再明顯,必須先理解Windows 怎樣使用內存。這里要涉及一個概念——資源。

      這不是平時所說的CPU資源,內存資源或統一的"系統"資源。我們接下來要講到的"資源"就是程序可以操縱的Windows物件。舉例來說,屏幕上顯示的每個窗口都是一個資源,每幅圖片也都可以能是一個資源。如果一個應用程序打開了磁盤上的一個文件,那么這個被打開的文件也是一個資源。以此類推,如果一個應用程序需要使用一個資源,它就會向操作系統提出請求,要求新建一個或從存儲器里調用。

      1.情景再現:程序與系統的對話

      程序說:"嗨,Windows,我要新建一個300像素寬,200像素高的窗口,ok?"于是,Windows立即按要求創建或調用這個資源進內存,然后反饋給應用程序一個代號:"好,我已經創建好你要的窗口,它的代號是#38710。"此后,需要用到新建的這個窗口時,應用程序都用Windows反饋的代號代表這個資源。"Windows,麻煩你在顯示屏幕左上角顯示#38710。""好!"最后,當應用程序不需要用到該資源的時候,它會要求Windows去除這個資源。"OK,請你刪除#38710。""好!"。

      2.指針——內存中的郵政編碼

      那么這個代號是依據什么標準生成的呢?在絕大多數操作系統中,它是靠一種叫做"指針"的東西來確定的。你可以把整個內存想像成一個郵局,郵遞員把需要寄往各地的信件分類放到很多個不同的信箱里。信箱一個接一個,足足占據了一堵墻。每個心細那個都裝了一些信件,包含要送往一個特定地區的信息。而且,就好像每個地區都有郵政編碼一樣,每一塊可以存儲數據的內存空間也有一個地址——指針。代表這個存儲空間的一串數字。內存中某部分數據的"指針",也就是這些數據占據的第一處內存空間的地址。所以,如果我是一個普通的操作系統,有一個應用程序要求我調用一個窗口,我就會按照它告訴我的要求調用這個窗口進內存,如果這個資源的數據在內存中存儲的地址開始于#1234567,那么我就會返回一條信息給應用程序:"好了,我調出了這個窗口,它是#1234567。"

      3.解決指針帶來的問題

      在PC中,這種指針有4個字節長。所以如果一個應用程序需要給內存里的某個數據配一個指針,那就需要4字節的內存空間。這樣的工作方式給早期的Windows設計者帶來了不小的麻煩,因為那時制作工藝尚不發達,內存非常昂貴,一臺電腦上有8MB的內存就足以讓用戶無數次從夢里笑醒了,大多數電腦只能配制4MB內存。在內存如此緊張的情況下,一個應用程序卻經常需要用到幾百萬個資源。要用這些資源,就要個每個資源配發一個指針。每個指針占據4個字節,幾百萬個指針,就會消耗掉數量客觀的一塊內存空間。這就好比一份錢很少,但如果要發給全國人民每人一份錢,那就是至少一千三百萬元的巨款了。

      所以,Windows設計者采用了另外一種替代方案。他們創建了資源表。就是把當前調入內存的所有資源的信息登記到一個清單。這樣一來,當應用程序要求系統調用一個資源時,系統調用后就不給它配發指針了,而是直接告訴應用程序該資源在資源表中的序號。"好了,我已經調用了你需要的資源,它在資源表里面的序號是#383"因為需要不是內存地址,所以就可以用一個只需占用2字節的數字表示。這只是兩個字節的差距。但當你只有幾MB內存,而你運行的程序動咎調用大量資源時,這兩字節的差距就會帶來很大的優勢。


      你知道嗎?

      微軟64位操作系統沒1GB內存就別玩

      在32位Windows 2000/XP中,最大支持4GB的內存,每個應用程序最多只能使用2GB內存,因為另一半的內存也留給系統使用了。而在64位WindowsXP中,這個限制沒有了,每個程序能完全使用4GB內存,除Windows,微軟還在開發64位版本的SQL Server 2000和Windows Server2003,不過要運行這些應用程序,需要你的電腦至少得有1GB內存。
      
      4.時過境遷,妙計成缺陷

      但這種方法也有它的弊端——兩個字節能夠表現的不同數字非常有限

      我們可以做個實驗:請你寫不同的數字。如果只準你寫一位數,那就只能寫出十個不同數字。如果限制寫兩位數,雖然能寫出更多,但總數仍然有限。以此類推,允許位數越多,能寫出的不同數字就越多。但只要位數有限制,寫出的不同數字的總數就始終有限。同理,如果允許系統使用4字節的序號,那么在這個"位數限制"下,可以有幾十億個不同的序號可供使用。但如果只準系統使用2字節序號,能用的序號就會銳減到65536個。于是,前面我們講的資源表就不能無限的拉長。其中的序號最多只有65536個

      于是問題來了。當調用了65536個資源后,再想調用更多的資源,縱然內存空間還有1GB,足以存儲數百億個資源,但只有2字節的資源表卻無法生成更多的序號!沒有序號,就意味著無法將各資源區分開來,應用程序自然無法使用這些沒有"戶口"的資源!事實上,因為沒有序號可用,系統根本無法同時調用65536個以上的資源。

      但在10MB內存都是奢望的年代,要同時調用數十萬個資源根本就是"無稽之談"。所以當時的Windows設計者們沒有把這個問題放在心上,果斷地選用了資源表,選用了2字節序號。

      今天,操作系統算是得到報應了。內存便宜了,資源表和2字節序號仍然給我們節省了內存空間,但它帶來的壞處卻遠遠超過了它帶來的好處。我們有足夠的內存空間,可以調用數百萬個資源,但資源表里面只有65536個序號!所以同一時間內,內存中只能有65536個資源!還有1GB內存空間可用?等著吧!

      5.真正"耗資源"的是誰?

      明白了上面的道理,就不難分辨除了大個文件,大個程序外,真正消耗系統資源的是哪些程序了:

      ★ 調用大量細小資源,把桌面裝飾的花里胡哨的軟件

      ★ 各種多媒體播放軟件

      ★ 監視系統的工具軟件

      ★ 能在字體菜單里面預覽字體的應用程序(如MS Office)

      另外,在Windows 9x n/Me中運行16位程序(如DOS程序)時,Windows會劃定一塊內存供所有這類程序使用。除非所有16位程序都已經關閉,這塊內存是不會被釋放的。

      6.大內存的優勢到底在哪里?

      難道大內存就沒有作用了嗎?內存廠商在騙錢?當然不是。當一個應用程序被啟動后,Windows的一些組件也隨之被啟動,這是很常見的事情。當應用程序被關閉,Windows會保留那些組件不關閉,因為可能很快還要用到。同理,程序啟動時調進內存的少數資源,也不會隨著程序關閉而退出內存。

      這時,大內存的有時正可以得到體現了。一方面,大內存可以一次性容納大量數據,減少使用性能遠不如內存的硬盤作為虛擬內存使用的幾率,提高數據調用速度。另一方面,關閉程序過后,更多的常用數據會有充足的空間保留在內存中不被清除。一旦重啟程序,你會發現明顯比使用小內存時快!

      二、大內存使用精要

      1.把內存變成你的硬盤

      如果你的內存實在富裕,那么可以使用微軟專門為Windows2000設計的RAMDISK,它能把部分內存虛擬成一塊硬盤,把本來保存在硬盤的數據虛擬到內存中。比如,將Windows的臨時文件,Internet的臨時文件放置到這個虛擬磁盤中。大家知道,內存的速度要比硬盤速度快多了,這樣能大幅提高數據讀取速度,使Windows運行更加高效,同時,由于數據實際保存在內存中,所以在關機后,其中的數據就會消失,因此能在一定程度上加強系統安全性。


    第一步:從
    http://www.download.mocrosoft.com/download/win2000ddk/sample01/1/nt5/EN-US/ramdisk.exe
    下載RAMDISK。并將其解壓縮到一個臨時文件夾中,比如C:\RAMDISK

      第二步:點擊"開始-設置-控制面板",雙擊打開"添加/刪除硬件",接著選擇"添加/排除設備故障"并單擊"下一步按鈕";在出現的"選擇一個硬件設備"窗口中選中"添加新設備"項,然后單擊"下一步"按鈕;在接下來的窗口中選擇"否,我想從列表中選擇硬件"并單擊"下一步"按鈕;接著在"硬件類型"列表中選擇"其他設備"并單擊"下一步";在出現的窗戶口中單擊"從磁盤安裝"按鈕,在彈出的"從磁盤安裝"窗口中將"廠商文件復制來源"設置為"c:\RAMDISK",確定后即出現選擇窗口,選中"型號"列表中的"Ramdisk Driver"項并單擊"下一步"按鈕,期間Windows會出現"沒有找到數字簽名"的對話框,單擊"是"按鈕進行安裝。

      第三步:打開"記事本",輸入以下文字,并將其保存為Ramdisk.reg

      Windows Registry Editor Version 5.00

      [HEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurentControlSet\Servioes\Ramdisk\Parameters]

      "BreakOnEntry"=dword:00000000

      "DebugLevel"=dword:00000000

      "DebugComp"=dword:ffffffff

      "DiskSize"=dword:01f00000

      "DriveLetter"="R:"

      "RootDirEntries"=dword:00000200

      "SectorsPerCluster"=dowrd:00000002

      [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Environment]

      "TEMP"="R:\\"

      "TMP"="R:\\"

      [HKEY_CURRENT_USER\Environment]

      "TEMP"=R:\\"

      "TMP"="R:\\"

      [HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Shell Folders]

      "Cache"="R:\\"

      [HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\User Shell Folders]

      "Cache"="R:\\"

      [HKEY_USERS\.DEFAULT\Environment]

      "TEMP"=R:\\"

      "TMP"="R:\\"

      [HKEY_USERS\.DEFAULT\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Shell Folders]

      "Cache"="R:\\"

      [HKEY_USERS\.DEFAULT\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\User Shell Folders]

      "Cache"="R:\\"

      完成后,雙擊Ramdisk.reg,將其導入注冊表。以上注冊表數據可以在www.cfan.com.cn下載。


      小提示

      Ramdisk.reg文件中鍵含義為:

      Parameters:設置Ramkisk的盤符為R,大小為30.9MB

      Session Manager\Environment:設置系統的TEMP和TMP環境變量到虛擬驅動器R。

      HEKY_CURRENT_USER\Environmnet:設置當前用戶的TEMP和TMP環境變量到虛擬驅動器R

      Both HKCU Shell Folders:設置當前用戶的Internet臨時文件到虛擬驅動器R。

      HKY\.DEFAULT keys:設置默認用戶的TEMP、TMP和Internet臨時文件到虛擬驅動器R

      第四步:關機,然后重啟動Windows2000即可。

      小提示

      當然微軟提供的RAMDISK功能相對比較簡單,目前網上還有一些更為強大的內存虛擬軟件,比如RamDisk等。

      2.修改注冊表發揮大內存優勢

      現在請打開注冊表編輯器,找到[HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\ControlSession Manager\MomoryManagement],在右側窗格修改一下鍵值(要注意的是,做一下設置的前提是內存最好超過512MB,并僅限于Windows 2000/XP)。

      (1)"LargeSystemCache"(啟動大的系統緩存):在內存中開辟一塊大的內存空間用于磁盤文件系統的預讀取操作。當程序連續請求的數據增加時,Windows通過系統緩存自動預讀,使程序能以最快速度獲取所需數據。由于啟用這個系統緩沖會占用較多的物理內存,使得能被程序利用的可用物理內存減少。將其值設為1。這樣,系統緩存從4MB增加到8MB。

      (2)"SecondLevelDataCache"(提高CPU性能):CPU的處理速度要遠遠大于內存的存取速度,而內存又要比硬盤快得多。這樣CPU與內存之間,內存與磁盤之間就形成了影響性能的瓶頸效應,前面的"LargeSystemCache"是為了緩解內存與磁盤瓶頸而設計的,而CPU為了能夠迅速從內存獲取處理數據也設置了一種緩沖機制L2 Cache(二級緩存)。調整這個鍵值能夠使Windows更好地配合CPU利用該緩存機制獲得更高的數據預讀取命中率。建議將其設置為512

      (3)DisablePagingExecutive(禁用頁面文件):將其值改為1(十六進制),這樣將使所有程序和數據強制性限定在物理內存中運行,而不是使用虛擬內存。很明顯,當有足夠多的物理內存來完成所需任務時,這樣做必使系統性能得到巨大的提升。對于內存僅有64MB的用戶而言啟用它或許就是災難——系統頻繁出錯,直至崩潰。

      (4)"IOPageLockLimit"(定制輸入/輸出緩沖尺寸):輸入輸出系統是設備和微處理器之間傳輸數據的通道,當擴大其緩沖尺寸時數據傳遞將更為流暢。同理,具體設置多大的尺寸要視物理內存的大小和運行任務多少來決定,一般來說,如果內存有64MB就可將該雙字節鍵的16進制值設置為400(1MB)、800(2MB)或1000(4MB)128MB內存可設為1000(4MB)、2000(8MB)或4000(16MB);256MB內存4000(16MB)或8000(32MB)。當然如果有更多內存,完全可以將其設為10000(64MB)甚至更多。當設為0時,Windows將自動配置。

      小提示

      據稱,此設置還能夠有效解決BT下載損傷磁盤的問題。

      3.Windows98/Me能用1GB內存嗎?

      Windows98/Me不支持超過1GB以上的內存,同時,在內存超過128MB后,還需進行特別調整才能使系統更好地管理和使用內存,并避免出現大內存引發的系統故障。所有的關鍵設置都圍繞Vcache(虛擬高速內存)。

      你知道嗎?

      什么是Vcache?

      它是Windows為硬盤分配的、作為高速緩沖的物理內存,可以大大提高硬盤的讀寫速度,類似于DOS下的Smartdrv的用途。簡單地說,Vcache 是Windows在物理內存中自動分配的一塊空間,用來保存曾經使用過的,并且Windows認為還會被再次使用的代碼和數據,這樣當新的程序要求使用這些代碼和數據時,就不必從硬盤中讀取,而直接從內存中讀取,這樣速度會快出不少,從而大大提高系統性能。

    (1)128MB~512MB

      據專家介紹,如果內存為128MB~512MB,最好用"記事本"打開c:\windows\system.ini查找[Vcache]一節,找到以"MaxFilecache="開頭的一行,并設置其值為物理內存的70%(由于這里使用的數值以KB為單位,需要使用MB*1024或Bytes/1024的公式來轉換數據),比如:你的內存為128MB,那么就應該是128*0.7*1024=91750.4(約為91750KB),該語句應寫為"MaxFileCache=91750"

      (2)512MB以上內存

      有些朋友會發現,當把內存增加到512MB以上后,啟動Windows98/Me或打開DOS窗口時,系統會提示"內存不足"。

      這主要是因為Windows98/Me處理大于512MB內存時存在缺陷,因此最好將Vcache的MaxFileCache值制定為512MB(524,288KB),也就是"MaxFileCache=524288"。

      (3)1GB內存

      如果內存達到了1GB或更高,那么Windows98/Me會出現連續重啟、死機或在使用Windows Update過程中不斷重啟的故障。

      要解決這個問題,同樣是打開System.ini文件,在[386Ehh]字段添加"MaxPhysPage=40000"。這樣,就可以限制Windows讀取的內存控制在1GB以下。

      如果無法進入Windows,那么可在重啟時一直按下Ctrl鍵直到出現啟動菜單,接著選擇"Command Prompt Only"項,在出現命令提示符后,輸入"edit system.ini"并回車,接著在[386Ehh]字段添加"MaxPhysPage=40000"。

      4.關閉休眠

      很多用戶喜歡休眠功能,這樣可以實現快速開機功能,但對于大內存的電腦來說,在不經常讀、寫硬盤的情況下,最好是把硬盤休眠功能關閉,因為有時也會因此而造成無故死機故障。

      5.有大內存就可以不要虛擬內存了?

      經常看到不少文章介紹,再有了大內存后,就可以將虛擬內存禁用掉。其實不然!比如:Windows98/Me對大于512MB的內存有先天不足,大于這個數量的內存,Windows98會出現不穩定及啟動速度變慢的情況。如果使用了大內存加上禁用虛擬內存,不穩定因素將會進一步增加。

      另外,Windows本身的設計是,一旦發現有進程轉入不活動狀態,就會把分配給它的內存空間映射到交換文件中,盡可能空出物理內存給其他活動的進程,并不是用完物理內存才開始動用交換文件。因為如果等到物理內存用完再調用,就已經太遲了。在配制較低的電腦上勢必造成數據傳輸和處理停滯。所以禁止虛擬內存從原則上來講,最易引起Windows異常,及時不出現運行不了的故障,也會頻繁提示虛擬內存不夠,請重新設置云云。

      你知道嗎?

      據華碩專家介紹,在使用INTEL 850/850E芯片組的主板時,如果搭配了2GB RAMBUS內存后,電腦會出現不穩定現象。這是由于Intel850/850E芯片組的限制,Intel的建議為:內存條數*每個內存上的晶片數≤24顆。而目前國內銷售的RAMBUS 256內存的晶片數是8顆,Rambus512MB內存的晶片數就是16顆,所以當用戶使用了過大的內存時都有可能出現不穩定現象。

      6.讓大內存為硬盤助力

      如果你擁有了超過512MB的內存,并且還有一塊邁拓或昆騰硬盤,那么Maxtor公司推出的MaxBoost值得一試,據稱,它能大幅提升硬盤性能,最大可以提升約60%的硬盤性能。該軟件其實是一塊磁盤驅動,替換了Windows2000/XP的磁盤驅動,能針對不同應用軟件自動在系統內存中設置一個適合大小的緩存,在讀寫數據前起到預讀和緩沖作用,利用磁盤讀寫數據以一種不肯公布技術細節的"高級算法",從而有效的提升硬盤讀寫速度,達到提升應用程序和系統速度的目的。據一些專家介紹,該軟件雖然沒有官方宣稱的那樣神奇,但確實在文件復制等操作方面大顯身手。當然由于MaxBoost還處于測試階段,所以仍存在一些問題,所以建議普通玩家在該軟件正式推出后再使用。

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