В интернетах бытует устойчивое мнение, что служба SysMain (ранее – SuperFetch) абсолютно не нужна в Windows 10, установленной на SSD. Якобы недалекие разработчики Microsoft не понимают, что префетчинг не дает никакого ускорения на твердотельном диске, и нам приходится учить глупую ОС новой реальности, отключая службу.

К сожалению, эти тезисы основаны на устаревшей информации и не учитывают изменений, произошедших в Windows 10. Отчасти в этом виновата Microsoft, ограничившая доступ к документации центром отзывов.

На самом деле служба сокращает объем записи на диск за счет сжатия и объединения страниц памяти, повышая производительность под нагрузкой. Ее отключение прекрасно вписывается в мифы оптимизации SSD. Обновить их в этом контексте меня давно подталкивал читатель блога Арслан, а последней каплей стала пара дискуссий в форуме. Рассказ о сжатии памяти в сокращенном виде и без анонсов я добавил к разбору мифов еще в январе, а сегодня публикую полный материал в качестве отдельной записи.

Сжатие памяти в Windows 10

В Windows 10 отображаемое в графическом интерфейсе имя службы Superfetch сменилось на SysMain, что соответствует фактическому названию службы. Видимо, так Microsoft обозначила смещение основного назначения службы с унаследованного из старых ОС префетчинга приложений к новой функции — сжатию памяти (memory compression).

Компания опубликовала рассказ о технологии еще в августе 2015 года, но почему-то исключительно в приложении Центр отзывов (копия в PDF). Как следствие, информация прошла мимо многих пользователей Windows 10. Ниже мое краткое объяснение и дополнительные сведения.

Принцип работы

Когда диспетчер памяти ощущает недостаток памяти, он не сбрасывает неиспользуемые страницы памяти на диск, а сжимает их. В файл подкачки запись ведется лишь в том случае, когда алгоритмы диспетчера памяти определяют, что сжатие не компенсирует недостаток памяти.

Хранящаяся в памяти коллекция сжатых страниц называется compression store. Система использует единое хранилище для всех приложений (Win32 и UWP), а также индивидуальные хранилища для всех приложений Windows Runtime, обеспечивающие тримминг и своп. Вместо записи страниц в файл подкачки, диспетчер памяти сжимает их и помещает в соответствующее хранилище.

Как ни странно, в документе ничего не говорится про еще одну функцию службы SysMain — объединение страниц памяти (page combining). Диспетчер памяти определяет страницы с одинаковым содержимым и объединяет их. Эта функция работает в рамках службы независимо от сжатия памяти.

Снижение объема записи на диск

За счет сжатия и объединения страниц памяти сокращается число операций ввода-вывода и соответственно снижается объем записи на диск. Поэтому бессмысленно отключать службу SysMain ради экономии ресурса SSD.

В 2019 году эта экономия вызовет усмешку у многих владельцев SSD, особенно у неоднократно сменивших вполне рабочие диски на более емкие и производительные. Но шесть лет назад хватало людей, озабоченных смертью накопителя от исчерпания циклов перезаписи. Думаю, и сейчас они есть (число комментариев к мифам застыло на отметке 991 лишь потому, что я когда-то массово отключил обсуждение старых записей :)

Но сжатие памяти в любом случае внедрялось не для этого.

Повышение производительности под нагрузкой

Польза от оптимизации ОС проявляется в ситуациях, когда аппаратных ресурсов не хватает. Сжатие памяти нацелено на сценарий, когда вся память занята, и приходится сбрасывать ее на диск, теряя производительность при подкачке.

Наибольший эффект от технологии проявляется при сочетании недостатка памяти с существенной дисковой нагрузкой.

Сжатие памяти приносит больше пользы медленным, чувствительным к подкачке дискам — HDD и eMMC. Твердотельный накопитель нагрузить под завязку сложнее, но если вам это удалось, то избавление от лишних операций I/O лишним не будет.

Визуальные индикаторы сжатия памяти

В статье Microsoft вообще не упоминается служба SysMain, однако ее связь со сжатием памяти несложно вычислить экспериментальным путем. Кроме того, документ опубликовали перед выходом первой стабильной версии Windows 10, и лишь спустя год, в версии 1607, добавили наглядные сведения о сжатой памяти в диспетчер задач.

Когда служба SysMain включена, вы можете открыть диспетчер задач на вкладке Производительность и в разделе Память убедиться в использовании сжатой памяти, а также увидеть дополнительные сведения, наведя курсор на область Структура памяти.

Также, в Process Explorer вы можете увидеть в дереве процесса System процесс Memory Compression (это был единственный наглядный способ на момент выхода Windows 10). Наконец, с помощью PowerShell вы можете получить текущий статус сжатия памяти командлетом Get-MMagent.

Если же служба SysMain отключена, сжатая память не работает, что видно по тем же показателям.

Компоненты службы SysMain

У службы пять компонентов, и вы можете проверить их статус в PowerShell от имени администратора командлетом Get-MMagent (MM – Memory Management, т.е. агент управление памятью). На картинке ниже стандартное состояние компонентов.

Управление новыми компонентами SysMain осуществляется командлетами Enable-MMagent и Disable-MMagent. Префетчинг, унаследованный из старых ОС, контролируется только в реестре (для указанных в документации параметров PowerShell запрос не поддерживается). Напомню, что суть префетчинга в том, чтобы ускорять операции, которые регулярно обращаются к одним и тем же данным на диске.

Сводная таблица компонентов службы и методов управления ими.

Вы можете включать и выключать отдельные компоненты службы, и я покажу примеры в контексте диагностики.

Диагностика компонентов службы SysMain

В случае аномального поведения службы (например, высокой нагрузки на CPU или диск), можно попробовать определить, является ли причиной тот или иной компонент SysMain. Если у вас командлет Get-MMagent выдает картинку, отличную от приведенной выше, приведите службу в порядок. Вставьте код ниже в PowerShell от имени администратора и перезагрузитесь.

#если служба не запущена, запустить и установить автоматический тип запуска
if ((Get-Service sysmain).status -ne "Running") {
	Start-Service sysmain
	Set-Service sysmain -StartupType Automatic
	}
#включить все компоненты службы
Enable-MMagent -MemoryCompression
Enable-MMagent -PageCombining
Enable-MMagent -ApplicationPreLaunch
Set-ItemProperty -Path "HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters" -Name EnablePrefetcher -Value 3

Скрипт включает службу и все компоненты, а также устанавливает для SysMain автоматический тип запуска. Если ситуация не исправилась, смотрите в сторону проверки компонентов и системных файлов и исключения сторонних факторов.

Когда проблема возникает при стандартном состоянии службы, можно вести диагностику методом половинного деления. Конечно, нет гарантий, что проблема в конкретном компоненте, но попытка – не пытка. Отключите все компоненты службы, а затем включайте их порционно, отслеживая поведение системы (не забывайте перезагружать ОС после каждой операции).

Синтаксис командлетов PowerShell простой – в качестве параметра передается название компонента. Например, команды для отключения и включение сжатия памяти:

Disable-MMagent -MemoryCompression
Enable-MMagent -MemoryCompression

Префетчингом управляет параметр EnablePrefetcher в разделе реестра

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters

Его стандартное значение 3 включает префетчинг Windows и его API для сторонних приложений, 2 оставляет только API, а 0 отключает полностью.

Заключение

Я исторически ратую за подробную документацию по продуктам Microsoft, и случай с SysMain является одним из худших примеров. Описание главной системной службы погребено в центре отзывов и никак не связано с фрагментами информации в блоге инсайдерской программы и справкой по командлету PowerShell, у которого в свою очередь не работают параметры управления унаследованными компонентами. Все это никак не способствует повышению уровня технических знаний и принятию информированного решения при настройке службы.

Да, у Microsoft есть официальные рекомендации по настройке служб Windows Server 2016 с Desktop Experience, которые с оговорками можно распространить на Windows 10. Там не рекомендуется изменять тип запуска службы (именно это означает ремарка No guidance). При этом в документе указан ручной тип запуска, а в Server 2019 и Windows 10 он автоматический. Но эти сведения опять же никак не связаны с техническим описанием службы.

Этой статьей я свожу всю известную мне информацию о SysMain воедино и восполняю пробел в документации. Если у вас отключена служба или ее отдельные компоненты, напишите в комментариях, чем вы руководствовались.