SuperFetch，您受委屈了（二）
关键字 Windows Vista SuperFetch
作者 盆盆
难度 Level 300
上回说到要做一个实验，证明SuperFetch的效能。但实际上，要做出不受干扰的实验，非常难。所以本文设计了一个模拟的演示，来说明SuperFetch的作用。
在实验之前，先补充一下SuperFetch最基本的原理，以便初学者能够更好的理解：
物理内存的组成
在Windows里，我们可以简单地认为物理内存有以下五个部分组成：
- Working Set：工作集。这是每个进程所占据的物理内存部分。
- Standby List：当进程工作集收缩时，释放的page，如果没有修改过，或者修改的内容已经写入Page File或者硬盘文件中，这部分Page可以直接写入Standby List。
- Modified List：当进程工作集收缩时，释放的page，如果已经修改过，但是尚未写入Page File或者硬盘文件中，这部分Page叫做Dirty Page，直接写入Modified List。
- Free List：进程退出所释放的内存page，可能包含不确定的内容。
- Zero Page List：Free List里的Page可能存在不确定的内容，导致进程出错，所以需要定期进行清零。
系统会定时启动修改页写入线程，把Modified List里的Page写入硬盘的Page File或者其他文件里，然后把释放的Page插入Free List。
如果Free List超过8个Page，则自动触发清零线程，把Free List的Page内容清零，并插入Zero Page List。
当应用程序请求Page，但是这些Page不在进程的Working Set里，那么就会发生Page Fault事件。
如果这些Page位于Standby List或者Modified List里，则叫做Soft Page Fault事件，进程可以直接从Standby List或者Modified List里摘取Page，然后放入进程的Working Set里。
如果这些Page不在Standby List或者Modified List里，则叫做Hard Page Fault事件，只能从Page File或者硬盘文件里调取，这就要发生磁盘I/O，系统性能就会受到限制。
可用内存包括以上的三个部分：Standby List、Free List和Zero Page List。也就说，这些List里的Page，Windows可以直接分配给任何一个进程。
SuperFetch实际原理
可以归结为一句话，就是为可用内存的完美利用。只要内存的Free List和Zero Page List不为空，就会预加载常用进程的代码和数据，并把这部分Page插入Standby List。
这样的话，启动常用进程时，虽然会发生Page Fault，但是其中很多属于Soft Page Fault，直接从Standby List里摘取，所以不需要磁盘I/O。
Standby List的优先级
在Windows Vista里，不仅仅CPU有优先级，内存和磁盘I/O都有优先级。
在Windows Vista里，一共有八个Standby List，分别对应不同的内存优先级（0～7），进程默认优先级是5。
这样，如果内存不够，不得以要摘取Standby List里的Page，可以先从低优先级的Standby List中摘取，不会影响高优先级的进程。
可以用工具查看（绿色的是八个Standby List，红色的是Zero List和Free List）：
实验-禁用SuperFetch，空闲内存越多，进程启动速度反而越慢
接下来的模拟演示，就是要证明，如果禁用SuperFetch，空闲内存越多，速度反而越慢。
实验条件：关闭一切可能干扰系统的后台进程，例如Windows Search、Windows Update，病毒扫描等等，还可以禁用Aero、UAC等。
实验机器：虚拟机，512MB内存，双核1.66MHz的CPU。
假设常用进程是Outlook 2007。
启动计算机，确保启用SuperFetch，等到系统完全预加载完毕，不再产生磁盘活动时，启动Outlook，多做几次实验，并记下平均启动时间T1，这里是6秒。并记下空闲内存M1，这里是11MB。
禁用SuperFetch，重新启动计算机，记住一定要重启，以便释放Standby List。等到系统登录结束，不再产生磁盘活动时，启动Outlook，多做几次实验，并记下平均启动时间T2，这里是17秒。并记下空闲内存，这里是212MB。
11MB和212MB，谁多谁少？
而6秒和17秒，谁多谁少？
而禁用SuperFetch后，虽然空闲内存增加了将近200MB，但是进程启动速度反而降低约2/3。
小考
光看文章，如果不过瘾，那么看看问题小考吧，这里盆.盆提以下几个简单问题，推荐初学者不妨思考一下，可以更好地理解SuperFetch和内存管理：
1. 为什么可用内存不包括Modified List？
2. 为什么说SuperFetch缓存不会减少可用内存？
3. 为什么SuperFetch反而会降低磁盘的损耗？
4. 请用Standby List的优先级，来说明Windows Vista是如何解决午餐综合症的问题。
何谓午餐综合症？
在Windows 2000/XP中，如果打开WORD文档，当时性能不错，但是吃中饭后回来，再处理这个WORD文档，会发现速度很慢，这就叫做午餐综合症。