إذا كنت تستخدم نظام التشغيل ويندوز لسنوات، فستعرف أن مايكروسوفت لا تتوقف أبداً عن إضافة ميزات جديدة. ميزات جديدة، وتغييرات في واجهة المستخدم، والكثير من "الحشو". على شكل أدوات مصغّرة، أو إعلانات، أو برامج غير ضرورية. ومع ذلك، هناك ميزات أداء رئيسية لم تتغير تقريبًا على مدى أكثر من عقد من الزمان، مثل: الجلب المسبق والجلب الفائق.
سنقوم في هذه المقالة بتحليل ماهيتها بالتحديد. Prefetch و SuperFetch في نظام التشغيل Windows: ما هي الاختلافات بينهما، وكيف يعملان على مستوى النظام والأجهزة؟سنتناول متى يكون من المنطقي تعطيلها وكيفية القيام بذلك خطوة بخطوة في نظامي التشغيل ويندوز 10 وويندوز 11. كما سنلقي نظرة على تأثيرها على محركات الأقراص الصلبة (HDD) ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD).
ما هو Prefetch في نظام التشغيل Windows ولماذا هو موجود؟
Prefetch هو في جوهره آلية تحميل مسبق للبيانات والتي قدمتها مايكروسوفت مع نظام التشغيل ويندوز إكس بي ضمن نواة ويندوز إن تي والتي تم الحفاظ عليها في أنظمة التشغيل ويندوز فيستا، وويندوز 7، وويندوز 10، وويندوز 11. هدفها هو تقليل أوقات بدء تشغيل النظام وأوقات فتح البرامج من خلال تحليل الملفات المستخدمة عند بدء تشغيل ويندوز وتشغيل التطبيقات.
عند بدء تشغيل النظام أو تشغيل برنامج، يقوم نظام التشغيل Windows بتسجيل ما يلي: يتم قراءة الملفات والمكتبات والموارد من القرصيتم تخزين هذه المعلومات في ملفات تتبع صغيرة داخل المجلد. C:\Windows\Prefetchلكل تطبيق شائع ملفه الخاص بامتداد . .PFحيث يتم تخزين أنماط الوصول إلى القرص اللازمة لتسريع عمليات التنفيذ المستقبلية.
الفكرة بسيطة. فبدلاً من قراءة كل شيء من الصفر في كل مرة، يستخدم نظام التشغيل Windows ملفات Prefetch هذه لـ توقع البيانات الأكثر احتمالاً وقم بتحميلها مسبقاًهذا يجعل بدء تشغيل نظام التشغيل ويندوز وفتح البرامج الثقيلة أكثر سلاسة، خاصة على محركات الأقراص الصلبة الميكانيكية (HDDs) حيث يكون الوصول العشوائي بطيئًا للغاية.
من أكثر الانتقادات شيوعًا: أن نظام ويندوز يُنشئ آثارًا حتى لبرامج التثبيت المؤقتة، مثل برنامج التثبيت النموذجي. SETUP.EXE يتم تنزيل الملف إلى مجلد التنزيلات، والذي يُستخدم مرة واحدة فقط ثم يُحذف أو يُنقل. في هذه الحالات، تصبح عملية الالتقاط السابقة غير مجدية وتستهلك فقط مساحة على القرص.
بالإضافة إلى ذلك، يميل مجلد Prefetch إلى الامتلاء بمرور الوقت بـ إدخالات للبرامج التي لم تعد مثبتة أو الإصدارات القديمة من البرامج التي قمت بتحديثها. يُضيف النظام إدخالات للإصدارات الجديدة. لكنه لا يُزيل الإصدارات السابقة دائمًا بنفس السهولة، لذا قد تحتوي سجلات Prefetch على معلومات قديمة لم تعد مفيدة.
الجلب المسبق للأجهزة مقابل البرامج: الأمر لا يقتصر على نظام ويندوز
مصطلح "الجلب المسبق" ليس حكرًا على مايكروسوفت. في مجال الحوسبة، يُستخدم لوصف أي تقنية... يقوم بجلب البيانات أو التعليمات إلى ذاكرة أسرع قبل الحاجة إليهايمكن تنفيذ ذلك عن طريق البرامج (في نظام التشغيل أو المترجم) ومباشرة في الأجهزة (داخل المعالج).
- جلب مسبق للبرمجياتنجد آليات مثل خاصية Prefetch الخاصة بنظام Windows أو وظائف تضيفها المترجمات إلى الكود، على سبيل المثال الوظيفة المعروفة __الجلب المسبق المدمج في لغة GCC، يقوم المترجم بتحليل الكود وإضافة تعليمات خاصة لطلب البيانات من الذاكرة مسبقًا. الفكرة هي أنه عندما يصل المعالج إلى ذلك الجزء، تكون البيانات جاهزة بالفعل في الذاكرة المؤقتة.
- جلب البيانات المسبق للأجهزةتتضمن المعالجات الحديثة (سواء من إنتل أو إيه إم دي) دوائر مخصصة تكتشف أنماط الوصول إلى الذاكرة وتتخذ القرارات بشكل مستقل. تحديد الكتل التي يجب جلبها من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) إلى ذاكرة التخزين المؤقت L1 أو L2 أو L3 قبل أن يطلبها النواة صراحةً. في معمارية x86، توجد حتى تعليمة محددة تسمى الجلب المسبق مصمم لإخبار وحدة المعالجة المركزية بتوقع تحميل عناوين معينة.
تُعد هذه العملية القائمة على الأجهزة أساسية للمهام المكثفة مثل: تحرير الفيديو، أو المحاكاة، أو الألعاب ذات المتطلبات العالية، أو أعباء العمل العلميةبدون هذا التنبؤ من المعالج، سيكون زمن الوصول عند الوصول المستمر إلى الذاكرة الرئيسية هائلاً وسينخفض الأداء بشكل كبير.
كيف تعمل خاصية الجلب المسبق داخلياً في نظام ويندوز
من وجهة نظر المستخدم، يُنظر إلى خاصية Prefetch على أنها بدء تشغيل النظام بشكل أسرع وتطبيقات "تفتح بشكل أسرع" بعد استخدامها عدة مرات. في جوهر نظام التشغيل ويندوز إن تي، ما يحدث هو عملية أكثر منهجية.
في كل مرة يبدأ فيها تشغيل نظام التشغيل ويندوز، يسجل النظام ما يلي: الخدمات، وبرامج التشغيل، والملفات التنفيذية ما هي الملفات التي يتم تحميلها وبأي ترتيب؟ تُنشئ هذه المعلومات آثارًا يتم حفظها كملفات PF في المجلد الجلب المسبقيحدث الشيء نفسه عند تشغيل تطبيق: يقوم نظام التشغيل Windows بمراقبة الوصول إلى القرص خلال عمليات التشغيل القليلة الأولى، وينشئ ملف تعريف للاستخدام لتسريع عمليات التشغيل اللاحقة.
عند إعادة تشغيل نظام التشغيل ويندوز أو فتح التطبيق نفسه، يقرأ النظام ملف Prefetch المقابل و يتوقع عمليات قراءة القرصمن خلال تجميع عمليات الوصول وتقليل قفزات رأس القراءة/الكتابة (على محركات الأقراص الصلبة) أو الطلبات المتفرقة (على محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة). والنتيجة، عندما يعمل كل شيء بشكل صحيح، هي شعور أكبر بالسلاسة.
من المهم فهم أن Prefetch هو آلية "بذل قصارى الجهد"لا يُصيب النظام دائمًا، ولا يُميّز بدقة بين البرامج التي ستستخدمها مجددًا، وأحيانًا يتعامل مع ملفات تفتحها مرة واحدة فقط. على مر السنين، حسّن نظام ويندوز خوارزمياته، ولكنه لا يزال تقنية تحمل قيودًا تصميمية من حقبة نظام التشغيل XP.
من ناحية أخرى، النظام مسؤول عن إدارة حجم مجلد Prefetch تلقائيًاليس من الضروري ولا يُنصح بحذف محتوياته بشكل دوري. يقوم نظام ويندوز بإزالة الملفات القديمة عندما تتجاوز حدًا معينًا، ويحتفظ فقط بمجموعة من الملفات التي تمثل استخدامك المعتاد.
مجلد Prefetch: التنظيف، الخرافات، وأفضل الممارسات
ربما تكون قد صادفت الآن التوصية النموذجية في المنتديات ومقاطع الفيديو حول "احذف جميع محتويات المجلد C:\Windows\Prefetch لتسريع نظام التشغيل Windowsإنها إحدى تلك الوصفات السحرية التي تكررت لسنوات، وبصراحة، هي أقرب إلى الخرافة منها إلى الحقيقة. تحسين الأداء ريال.
ماذا يحدث إذا حذفت ملفات PF؟ على المدى القصير، يستغرق النظام وقتاً أطول للتشغيل، وتفتح التطبيقات المستخدمة بكثرة ببطء أكبر.لأنك حذفت المعلومات التي استخدمها نظام ويندوز لتحسين الأداء. سيعيد النظام إنشاء هذه البيانات تدريجياً مع مرور الوقت، ولكن إلى أن يحدث ذلك، ستكون قد فقدت الميزة التي كنت تسعى إليها.
في حالات محددة للغاية فقط - على سبيل المثال، إذا لاحظت سلوكًا غريبًا بعد تغييرات برمجية ضخمة - قد يكون من المنطقي القيام بـ تنظيف مجلدات التحميل المسبقحتى في تلك الحالات، عادةً ما يكون نظام التشغيل ويندوز قادراً على التعافي دون تدخل منك.
ومن الأسئلة الشائعة الأخرى ما إذا كانت هذه الملفات تقلل بشكل كبير من عمر القرص الصلبفي محركات الأقراص الصلبة (HDD)، يكون التأثير ضئيلاً مقارنةً بعمليات القراءة والكتابة الأخرى التي يُجريها النظام. أما في محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD)، فعلى الرغم من أهمية كل عملية كتابة، إلا أن جلب البيانات المسبق (Prefetch) ليس السبب الرئيسي للتآكل. إذ أن تصفح الإنترنت، وتثبيت الألعاب، ونسخ الملفات الكبيرة تُولّد حملاً أكبر بكثير من عمليات الكتابة.
في نهاية المطاف، فإن أفضل "تحسين" في هذه المرحلة عادة ما يكون لا تلمس أي شيء ودع نظام ويندوز يتعامل مع جلب البيانات المسبق بنفسه.إلا إذا كانت لديك أسباب محددة للغاية وتعرف ما تفعله.
ما هو SuperFetch (SysMain) وكيف يختلف عن Prefetch؟
إلى جانب خاصية Prefetch، يتضمن نظام التشغيل Windows مكونًا رئيسيًا آخر: سوبر فيتش، والتي أعيد تسميتها في الإصدارات الحديثة من ويندوز 10 وويندوز 11 باسم SysMain لكن بنفس الغرض العام. فبينما يركز Prefetch بشكل أكبر على الوصول إلى القرص، يتعامل SuperFetch مع تحسين استخدام ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).
تعمل هذه الخدمة في الخلفية وتقوم بالتحليل على مدى أيام وأسابيع. ما هي التطبيقات التي تستخدمها في أغلب الأحيان، وفي أي أوقات، وفي أي سياق؟باستخدام هذه الأنماط، يحاول النظام الاحتفاظ ببيانات وملفات تنفيذ تلك البرامج في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، بحيث عندما تقوم بفتحها، تكون قد تم تحميلها بالفعل وتستجيب على الفور تقريبًا.
على سبيل المثال، إذا كنت تقوم كل يوم عند تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك بتشغيل متصفحك وبرنامج البريد الإلكتروني ومجموعة برامج مكتبية، فسيتعلم SuperFetch هذا السلوك و سيقوم بتحميل تلك المكونات مسبقاً في الذاكرة. بعد تسجيل الدخول. الفكرة هي "القضاء" على الشعور بالانتظار عند فتح البرامج المألوفة.
الفرق الرئيسي مقارنةً بـ Prefetch هو أن الأخير يعمل بشكل أساسي حفظ البيانات على القرص وتنظيم الوصول إليها. يحاول برنامج SuperFetch الاستفادة من ذاكرة الوصول العشوائي المتاحة، ويملأها بالتطبيقات التي يعتبرها الأكثر فائدة لك في أي وقت.
تجدر الإشارة إلى أن تقنية SuperFetch مفيدة بشكل خاص في الأجهزة التي تحتوي على الكثير من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المتاحةوذلك لأنه يستطيع تحميل العديد من التطبيقات مسبقًا دون التسبب في ضغط على الذاكرة. أما في الأجهزة ذات ذاكرة الوصول العشوائي المحدودة أو البرامج التي تستهلك موارد كثيرة، فقد يؤدي هذا "الحماس المفرط" إلى نتائج عكسية، ويتسبب في زيادة عمليات الترحيل أو حتى تقطع في الأداء إذا اضطر النظام إلى تحرير الذاكرة بسرعة.
مقارنة عملية بين تقنية Prefetch وتقنية SuperFetch
لفهم أفضل لكيفية تكاملها واختلافها، من المفيد تلخيص ما يلي: أساليب الجلب المسبق والجلب الفائق:
- من جهة، تركز تقنية Prefetch على تسريع بدء تشغيل النظام وتحميل التطبيقات الأولييركز بشكل أكبر على جانب التخزين، وتحسين الوصول وتجميع عمليات القراءة، بناءً على الملفات التي تتم قراءتها من القرص.
- وعلاوة على ذلك، تستفيد دالة SuperFetch (SysMain) من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المتاحة يتمثل دورها في تحميل التطبيقات الأكثر استخدامًا مسبقًا، مما يحافظ على جاهزيتها حتى عندما لا تكون مفتوحة ظاهريًا. وتتمثل وظيفتها في إدارة الذاكرة متوسطة المدى.
صُممت كلتا التقنيتين بعقلية محركات الأقراص الصلبة الميكانيكية التقليديةحيث كان لأي انخفاض في سرعة القراءة العشوائية تأثير ملحوظ. ومع انتشار محركات الأقراص الصلبة SSD، فقدت العديد من هذه التحسينات بعضًا من تأثيرها لأن الأجهزة نفسها توفر الآن وصولًا سريعًا للغاية.
ومع ذلك، لا يزال نظاما التشغيل ويندوز 10 وويندوز 11 يتضمنان ويستخدمان كلاً من Prefetch و SuperFetch، مع تعديل سلوكهما جزئيًا عند اكتشافهما SSD أو HDDوإن لم يكن ذلك دائماً بالقدر الذي يرغب فيه بعض المستخدمين.
كيفية تمكين أو تعطيل ميزة Prefetch في Windows
إذا كنت ترغب بعد دراسة الإيجابيات والسلبيات تعديل عملية الجلب المسبقيُتيح نظام ويندوز إمكانية التحكم المباشر من خلال سجل النظام. هذا الإعداد غير ظاهر في القوائم المعتادة، لذا يُرجى توخي الحذر وتغيير ما هو ضروري فقط.
يوجد التكوين في المفتاح:
HKEY_LOCAL_MACHINE \ SYSTEM \ نقرا \ التحكم \ مدير الدورة إدارة \ الذاكرة \ PrefetchParameters
ستجد ضمن هذا المسار قيمة تسمى EnablePrefetcher (أو EnablePrefetch في بعض الأدلة القديمة)، وهو ما يحدد سلوك الخدمة. القيم الممكنة له هي كما يلي:
- 0 تم تعطيل خاصية الجلب المسبق بالكامل.
- 1 = يتم تحسين بدء تشغيل التطبيق فقط.
- 2 = تم تحسين عملية بدء تشغيل النظام فقط.
- 3 = تحسين كل من بدء التشغيل والتطبيقات (القيمة الموصى بها والقيمة الافتراضية).
في فرق مع محركات الأقراص الصلبة الميكانيكية (HDD)الممارسة المعتادة هي الحفاظ على القيمة عند 3حيث يحقق تحسناً ملحوظاً في أوقات التحميل. على الأجهزة التي SSDيفضل بعض المستخدمين ضبطه على 0 لتعطيله، بحجة أن القرص سريع بما فيه الكفاية وأن هذا يتجنب عمليات الكتابة الإضافية.
أما موقف مايكروسوفت، وموقف معظم المتخصصين، فهو أكثر تحفظاً إلى حد ما: لا يلزم عادةً تعطيل خاصية Prefetch على محركات الأقراص الصلبة SSDنظرًا لأن النظام يُجري بالفعل بعض التعديلات الداخلية، فإن فائدة تركه مُعطلاً ضئيلة عمليًا. ولا يُنصح بتعديل هذا الإعداد إلا في حالات تشخيصية محددة للغاية أو بيئات مُخصصة بشكل كبير.
كيفية تفعيل أو تعطيل SuperFetch (SysMain) في نظامي التشغيل Windows 10 و 11
للقيادة سوبر فيتش (أو SysMain، حسب إصدار ويندوز لديك)، لم يعد المسار عبر سجل النظام، بل عبر وحدة تحكم خدمات النظام. ومن هناك، يمكنك تعديل نوع بدء التشغيل أو تعطيله تمامًا إذا كان يسبب لك مشاكل أكثر مما يحل.
الخطوات العامة للإصدارات القديمة من نظام التشغيل Windows 10 حيث كان لا يزال يظهر على النحو التالي سوبر فيتش هي:
- اضغط على مجموعة مفاتيح Windows + R لفتح نافذة التشغيل.
- إرسال services.msc واضغط على Enter.
- في قائمة الخدمات، ابحث عن الإدخال المسمى سوبر فيتش.
- انقر نقرًا مزدوجًا فوقه لفتح خصائصه.
- في قسم "نوع بدء التشغيل"حدد الخيار الذي تريده (على سبيل المثال، "معطل" إذا كنت تريد إيقاف تشغيله).
- اضغط على تطبق ثم في استعرض لحفظ التغييرات.
منذ تحديث ويندوز 10 الإصدار 1809 وفي ويندوز 11، تمت إعادة تسمية الخدمة إلى SysMainعلى الرغم من أن وظيفتها هي نفسها عمليًا، إلا أن الإجراء متطابق، كل ما عليك فعله هو البحث. SysMain أضفها إلى قائمة الخدمات وقم بتعديل نوع بدء تشغيلها إلى "عاجز" إذا كنت ترغب في إيقاف تشغيله.
قد يكون هذا التعطيل مفيدًا إذا لاحظت أنه على الأجهزة التي تحتوي على ذاكرة الوصول العشوائي الصغيرةقد يؤدي الاستخدام المكثف لـ SysMain إلى تباطؤ النظام، أو استهلاك مستمر للقرص، أو مشاكل أثناء اللعب. في الأجهزة الحديثة المزودة بذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعتها 16 جيجابايت أو أكثر وقرص SSD، يفضل العديد من المستخدمين تركه مُفعلاً، لأن التحميل المسبق للذاكرة عادةً ما يكون مفيدًا أكثر من كونه ضارًا.
الجلب المسبق، والجلب الفائق وتأثيرهما على محركات الأقراص الصلبة ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة
أحد الأسئلة الكبرى في السنوات الأخيرة يدور حول ما إذا كان ذلك منطقياً حافظ على وظائف Prefetch و SuperFetch على الأنظمة المزودة بمحركات أقراص SSDتوفر هذه الأقراص، التي تفتقر إلى الأجزاء المتحركة، وصولاً أسرع بكثير إلى البيانات مقارنة بالأقراص الصلبة القديمة، مما يثير التساؤل حول الحاجة إلى تحسينات معينة مصممة للأقراص البطيئة.
- EN 1 محرك الأقراص الصلبة التقليدييجب أن يتحرك رأس القراءة/الكتابة فعليًا عبر الأقراص لقراءة البيانات الموجودة في مناطق مختلفة. وتُعدّ تقنيتا Prefetch و SuperFetch مفيدتين للغاية في هذا الصدد. فهي تقلل من قفزات الرأس، وقراءات المجموعة، وتحميل ما قد تحتاجه مسبقًا.بدلاً من القفز من جانب إلى آخر في كل مرة تفتح فيها شيئًا ما.
- EN 1 SSDلكن الوضع يتغير. زمن الوصول العشوائي منخفض للغاية لدرجة أن التطبيقات، في كثير من الحالات، تُحمّل بسرعة فائقة حتى بدون هذه الخوارزميات. لهذا السبب، توصي بعض الأدلة بتعطيل خاصيتي Prefetch و/أو SuperFetch على محركات الأقراص الصلبة SSD، بحجة أنهما تزيدان من عمليات الكتابة واستهلاك الموارد دون أي تحسن ملحوظ.
عادةً ما يكون الواقع في مكان ما بين هذين الاحتمالين: يكتشف نظام ويندوز أن وحدة التخزين من نوع SSD و يقوم النظام داخليًا بتعديل كيفية استخدامك لهذه الوظائففي معظم الحالات، لن يؤدي تركها مُفعّلة إلى أي مشاكل أو تلف محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة (SSD) خلال أربعة أيام. مع ذلك، في التكوينات ذات الموارد المحدودة للغاية، أو إذا كنت تبحث عن سبب محدد للتقطع، فقد يكون من المفيد تجربة تعطيلها مؤقتًا لمعرفة ما إذا كان ذلك يُحسّن الأداء.
باختصار عملي: القرص الصلب ذو ذاكرة الوصول العشوائي المنخفضة: من الأفضل ترك خاصيتي Prefetch و SuperFetch مفعلتينمحركات الأقراص الصلبة SSD المزودة بذاكرة وصول عشوائي كبيرة: يمكنك تركها نشطة دون خوف، ولا تفكر في إيقاف تشغيلها إلا إذا كنت تقوم بتشخيص مشكلة أداء محددة للغاية.
تُشكّل تقنيتا Prefetch و SuperFetch في نظام التشغيل Windows، بالإضافة إلى تقنية CPU prefetch، مجموعة من تقنيات مصممة لإخفاء زمن استجابة الذاكرة والتخزينإن فهم كيفية عملها ومتى يكون من المناسب تعديلها يسمح لك بضبط نظامك بشكل أفضل دون اللجوء إلى الحيل المعجزة النموذجية التي تعد بتسريع نظام التشغيل ويندوز عن طريق حذف المجلدات عشوائياً أو تعطيل الخدمات بشكل أعمى.
