Hé lộ tính năng “khởi động lại siêu nhanh” bí mật của Windows 95 mà ít ai biết

Theo Raymond Chen, khi ExitWindows đưa CPU trở về Real Mode, quyền điều khiển sẽ được trao lại cho chương trình win.com. Lúc này, Windows 95 sẽ cố gắng khởi động lại hệ điều hành mà không cần thực hiện lại toàn bộ quy trình kiểm tra phần cứng như khi khởi động nguội, từ đó giúp tiết kiệm thời gian đáng kể.

Ra mắt vào năm 1995, Windows 95 là một trong những hệ điều hành mang tính bước ngoặt của Microsoft khi lần đầu tiên đưa nền tảng 32-bit đến với người dùng phổ thông. Tuy nhiên, phía sau thành công đó là một kiến trúc cực kỳ phức tạp: Windows 95 buộc phải duy trì khả năng tương thích với phần mềm DOS 16-bit, ứng dụng Windows 3.x 16-bit, đồng thời hỗ trợ các chương trình Win32 32-bit hiện đại hơn.

Chính sự “chồng chéo” này đã khiến Microsoft phải triển khai hàng loạt cơ chế tối ưu hóa ẩn – bao gồm cả một tính năng khởi động lại nhanh bí mật, mới đây vừa được hé lộ bởi Raymond Chen, kỹ sư kỳ cựu của Microsoft.

Theo chia sẻ của Chen, Windows 95 có một cơ chế “Fast Restart” mà người dùng có thể kích hoạt bằng cách giữ phím Shift trong khi chọn Restart từ giao diện đồ họa. Nếu mọi thứ diễn ra đúng như thiết kế, hệ thống sẽ quay trở lại màn hình desktop nhanh hơn đáng kể so với quá trình khởi động lại thông thường.

Cơ chế hoạt động: quay ngược CPU về “thời đồ đá”

Về mặt kỹ thuật, tính năng này dựa trên cờ EW_RESTARTWINDOWS được truyền vào hàm ExitWindows 16-bit – một hàm được Windows 95 kế thừa trực tiếp từ Windows 3.1. Khi được kích hoạt, hàm này sẽ lần lượt:

• Tắt nhân Windows 16-bit

• Dừng trình quản lý bộ nhớ ảo 32-bit

• Đưa CPU quay trở lại chế độ thực (Real Mode)

Chế độ thực là trạng thái hoạt động cơ bản của mọi CPU tương thích x86 – từ những con chip cổ điển cho đến các CPU Intel, AMD đa nhân hiện đại ngày nay. Bình thường, Windows 95 sẽ chuyển CPU từ Real Mode sang Protected Mode để có quản lý bộ nhớ và bảo vệ hệ thống tốt hơn. Trong khi đó, các hệ điều hành 64-bit hiện nay còn sử dụng Long Mode, mở khóa toàn bộ sức mạnh xử lý 64-bit.

Theo Raymond Chen, khi ExitWindows đưa CPU trở về Real Mode, quyền điều khiển sẽ được trao lại cho chương trình win.com. Lúc này, Windows 95 sẽ cố gắng khởi động lại hệ điều hành mà không cần thực hiện lại toàn bộ quy trình kiểm tra phần cứng như khi khởi động nguội, từ đó giúp tiết kiệm thời gian đáng kể.

Nhanh hơn, nhưng không phải lúc nào cũng ổn định

Trong bối cảnh thập niên 90 – khi máy tính có thể mất vài phút chỉ để vào được giao diện đồ họa – tính năng khởi động lại nhanh này rõ ràng rất hữu ích. Tuy nhiên, vì bỏ qua nhiều bước khởi tạo phần cứng, cơ chế này cũng tiềm ẩn rủi ro khiến hệ thống bị treo hoặc hoạt động không ổn định trong một số trường hợp.

Có lẽ vì vậy mà tính năng này chưa bao giờ được Microsoft quảng bá rộng rãi và dần rơi vào quên lãng, đặc biệt khi người dùng chuyển sang các phiên bản Windows mới hơn như Windows ME hay Windows XP trên những hệ thống Pentium 4 “đỉnh cao” thời bấy giờ.

Dù chỉ là một chi tiết nhỏ trong lịch sử, câu chuyện về tính năng khởi động lại nhanh của Windows 95 cho thấy rõ cách Microsoft đã phải “xoay xở” đầy sáng tạo để dung hòa giữa tương thích ngược và hiệu năng – một bài toán khó vẫn còn ảnh hưởng đến kiến trúc Windows cho tới tận ngày nay.