Петр Ташков - Защита компьютера на 100%: cбои, ошибки и вирусы

Само понятие «ошибка» предполагает определенную повторяемость. На практике встречаются ситуации, когда ошибка возникает однократно, а после перезагрузки или просто завершения давшей сбой программы компьютер продолжает работать совершенно нормально. Поскольку ошибка больше не повторяется, сказать что-нибудь о ее причинах бывает затруднительно. Как правило, всякие случайные и неповторяющиеся сбои так и остаются загадкой.

Можно только предположить, что за ними на самом деле скрываются аппаратные причины. Возможно, это неотфильтрованные выбросы напряжения питания, спровоцировавшие кратковременный сбой процессора или изменение содержимого отдельных ячеек памяти. Всерьез обсуждалось влияние космических частиц на стабильность оперативной памяти. Потоки таких частиц непрерывно бомбардируют Землю. Благодаря огромной энергии они способны пронизывать любые предметы, попадающиеся на их пути, и оставлять за собой ионизированный след. Конечно, вероятность встречи элементарной частицы с модулем памяти достаточно мала, но вполне реальна. Да и самое настоящее насекомое, залезшее в системный блок, тоже нельзя сбрасывать со счетов, особенно летом.

Так или иначе, если код программы был неправильным изначально или ошибка возникла вследствие проблем с носителем информации, программа будет «спотыкаться» каждый раз на одном и том же месте. В проявлении характерных аппаратных неисправностей тоже можно проследить какую-либо закономерность, хотя и не столь очевидную. Но даже после исключения всех объяснимых программных и аппаратных проблем остается малая доля совершенно непонятных случайных сбоев. Вероятно, со сбоями, происходящими раз в несколько недель или месяцев, следует просто смириться.

Странно не то, что компьютер иногда дает сбои. Достойно удивления и восхищения другое: как такая система, состоящая из многих миллиардов взаимосвязанных элементов, способна длительное время работать без каких-либо ошибок!

Давно замечено, что сразу после установки операционной системы на чистый диск компьютер работает быстрее всего, а со временем реальное быстродействие неуклонно снижается. Конечно, об износе или настоящем старении операционной системы не может быть и речи, но работа системы действительно постепенно ухудшается. Это вполне объективное явление, и связано оно со многими факторами.

• В ходе работы компьютера постепенно происходит фрагментация файлов, записываемых на жесткий диск.

• Особенно влияет на быстродействие фрагментация файла подкачки.

• После установки и удаления прикладных программ часто остаются лишние или ошибочные записи в реестре, в результате чего размер реестра увеличивается.

• Установка приложений нередко сопровождается инсталляцией автоматически загружаемых резидентных программ и служб.

Каждая работающая программа занимает определенное место в оперативной памяти. Сама операционная система Windows во время работы занимает в оперативной памяти не менее 40 Мбайт. Объем оперативной памяти, используемой каждой прикладной программой, может достигать десятков мегабайт. Вполне можно представить ситуацию, когда общее количество памяти, необходимое операционной системе и всем одновременно запущенным программам, превысит размер оперативной памяти, установленной в данном компьютере.

Современные ОС умеют обходить такое ограничение. Для этого на жестком диске создается так называемый файл подкачки (swap file или page file). Часть информации, которая должна находиться в оперативной памяти, может сбрасываться в этот файл. Таким образом, файл подкачки как бы продолжает оперативную память. Иначе файл подкачки называют виртуальной памятью (в отличие от реальной физической памяти). Операционная система предоставляет программам весь нужный им объем памяти, не уточняя, реальная это память или виртуальная. При этом в файл подкачки перемещается та информация, к которой дольше всего не было обращений. За распределением информации в физической и виртуальной памяти операционная система следит постоянно. Стоит какой-либо программе обратиться к данным, которые были перемещены в виртуальную память, как ОС тут же освобождает место в физической памяти и перемещает туда запрашиваемую информацию. Освободить место в физической памяти можно единственным образом – перенеся данные оттуда в файл подкачки. Наблюдая за обращением различных программ к памяти, операционная система старается постоянно держать свободным не менее четверти объема физической памяти.

Технология виртуальной памяти позволяет запускать на компьютере столько приложений, сколько нужно пользователю, невзирая на ограниченный объем физической памяти. Правда, за такую возможность приходится расплачиваться быстродействием системы. Реальная скорость обращения к жесткому диску в десятки или сотни раз меньше скорости работы оперативной памяти. Поэтому каждое обращение к виртуальной памяти заметно «притормаживает» машину. Рекомендуемый размер файла подкачки в 1,5 раза превышает объем оперативной памяти компьютера. При настройках по умолчанию операционная система Windows создает файл подкачки именно такого размера, а по мере необходимости может его уменьшать или увеличивать. С работой файла подкачки связаны три полезных вывода.

• Виртуальная память – вынужденная мера, призванная обеспечить работу ОС даже на компьютерах с минимальным объемом оперативной памяти. Частые обращения системы к файлу подкачки обычно оказываются основным «тормозом» производительности. На практике из всех вариантов усовершенствования аппаратной части увеличение физической памяти дает самый заметный прирост общего быстродействия компьютера.

• К «народным советам» по настройке файла подкачки стоит относиться осторожно. Для домашнего компьютера оптимальной чаще всего остается настройка, принятая по умолчанию при установке Windows: файл подкачки располагается на системном диске, а его размер автоматически определяется системой.

• Возможна ситуация, когда диск, на котором находится файл подкачки, заполнен почти до предела. В таком случае при запуске большого количества ресурсоемких программ операционная система может выдать предупреждение о нехватке виртуальной памяти. Выход – освободить место на этом диске за счет удаления или перемещения каких-либо файлов.

На физическом уровне жесткий диск записывает информацию только целыми секторами размером по 512 байт. Когда-то такой стандарт был удобен и достаточен. По мере роста емкости винчестеров возникло желание увеличить размер участков диска, к которым система обращается одномоментно. Современные жесткие диски чаще всего на уровне BIOS поддерживают функцию LBA (Logical Block Access – доступ к логическим блокам). В таком случае BIOS обращается не к каждому сектору отдельно, а к целым блокам, состоящим из нескольких физических секторов. Считывание и запись информации при таком обращении происходят сразу большими порциями и осуществляются гораздо быстрее. Наконец, на уровне файловой системы существует понятие «кластер». Кластер представляет собой группу секторов, или логических блоков, рассматриваемых как единое целое. Каждый кластер включает в себя от 8 до 128 секторов. В процессе форматирования диска средствами Windows размер кластера при желании можно задать вручную. Значение по умолчанию предлагается операционной системой в зависимости от размера диска: чем больше диск, тем больше размер кластеров на нем. После того как диск отформатирован, правильнее всего говорить не о секторах, а о кластерах – для любой операционной системы диск выглядит именно так.