Основы ядерной инженерии

Крис Касперски

Xakep, номер #068, стр. 068-024-1

(http://kpnc.opennet.ru)

Замена ядра в ОС Windows

Традиционно Windows считается закрытой системой, залезть внутрь которой на предмет «чего-то там подкрутить» и трудно, и небезопасно. То ли дело Linux, позволяющая перестраивать себя как угодно, вплоть до замены ядра. Но на самом деле менять ядра можно и в Окнах, нужно только знать как. Эта статья затрагивает следующие системы: Windows NT, 2000, XP, 2003. Пользователи Windows 9x/Me могут ее даже не читать :).

Введение

Все началось с того, что на веб-сайте www.jelezka.ru появилось сообщение о новом способе разгона Windows XP, суть которого в общих чертах сводилась к замене стандартного ядра, которым, как правило, является ACPI-ядро, на «Standard PC with C-Step i486», после чего производительность системы якобы существенно возрастала. Автор заметки напирал на то, что, дескать, Microsoft умышленно замедляет быстродействие процессора в новых ядрах, и потому старое ядро намного предпочтительнее. Эта информация не осталась незамеченной и вызвала бурную дискуссию, быстро переросшую в жаркий флейм. В основном спорящие стороны с умным видом обсуждали темы, в которых мало что понимали, и оперировали тезисами в стиле «Если бы это было правдой, M$ уже давно засудили» и «Где такую траву брал?!». Реальную замену ядра осуществили единицы. У одних система воспряла духом и завращалась быстрее прежнего, другие же не обнаружили никаких изменений в производительности.

Самое забавное, что на самом деле никакого открытия сделано не было. Многие продвинутые товарищи экспериментировали с ядрами еще во времена Windows NT 4.0. Лично я могу подтвердить: да, замена ядра может дать ощутимый прирост производительности, но тогда о ACPI и многих других современных вкусностях придется забыть. Кстати говоря, это документированная особенность поведения системы, и никакого подвоха здесь нет. Не веришь мне – спроси у Microsoft.

Ядерная хирургия

Существует несколько способов смены ядра, самым известный из которых сводится к переустановке операционной системы и нажатию клавиши F5 во время тестирования конфигурации («Press F6 if you need to install a third party SCSI or RAID driver»/»Нажмите F6, если Вам необходимо загрузить SCSI или RAID драйвер стороннего производителя»). Нет, все верно! Когда тебя просят нажать F6, ты должен нажать F5. Вот такая она, Microsoft.

Если никаких клавиш не трогать, Windows автоматически выбирает наиболее подходящее, с ее точки зрения, ядро (если, конечно, не ошибется). F7 отменяет тестирование и назначает стандартное ядро по умолчанию, а F5 форсирует выбор ядра вручную. В штатный комплект поставки Windows XP входят около десятка различных ядер, перечисленных в таблице 1.

Тип ядра должен соответствовать типу оборудования. Так, например, работа стандартного ядра на многопроцессорной материнской плате (даже если на ней установлен всего лишь один процессор) не тестировалась Microsoft и потому не гарантируется. Однако в подавляющем большинстве случаев это ядро работать все-таки будет.

Преемственные версии ядер можно переключать и без установки системы, просто заменяя файлы библиотеки аппаратных абстракций – Hardware Abstraction Layer или сокращенно HAL (по умолчанию hal.dll) и исполнительной системы – Executive System, также называемую KEEL'ом (по умолчанию ntoskl.exe, не путать с keel32.dll – этот файл совсем из другой оперы). Вместе они и образуют ядро операционной системы, на котором держатся все остальные компоненты.