Сжатие файлов под Windows 9x\NT
Наступил девяносто пятый год – мир медленно, но неотвратимо пересаживался на новую операционную систему – Windows95. Пользователи осторожно осваивали мышь и графический интерфейс, а программисты тем временем лихорадочного переносили старое программное обеспечение на новую платформу. Объемы винчестеров к тому времени выросли настолько, что разработчики могли забыть слово "оптимизация", да они, судя по размеру современных приложений, его и забыли. Сто мегабайт – туда, триста сюда – эдак никаких гигабайт не хватит!
Вот тут-то и вспомнили о распаковке исполняемых файлов "на лету". На рынке появилось несколько программ - компрессоров, из которых наибольшую популярность завоевал ASPack, умеющий сжимать и разжимать не только "экзешники", но и динамические библиотеки. А в состав самой Windows 95 вошла динамическая библиотека "LZEXPAND.DLL", поддерживающая базовые операции упаковки-распаковки и "прозрачную" работу со сжатыми файлами. Пользователи и программисты не замедлили воспользоваться новыми средствами, но…
…в отличие от старушки MS-DOS, в Windows 9x\NT за автоматическую распаковку приходится платить больше, чем получать взамен. Вспомним, как в MS-DOS происходила загрузка исполняемых модулей? Файл целиком считывался с диска и копировался в оперативную память, причем наиболее узким местом была именно операция чтения с диска. Упаковка даже ускоряла загрузку, ибо физически читался меньший объем данных, а их распаковка занимала пренебрежительно короткое время.
В Windows же загрузчик читает лишь заголовок и таблицу импорта файла, а затем проецирует его на адресное пространство процесса так, будто бы файл является частью виртуальной памяти, хранящейся на диске. (Вообще-то, все происходит намного сложнее, но не будем вдаваться в не относящиеся к делу подробности). Подкачка с диска происходит динамически – по мере обращения к соответствующим страницам памяти, причем загружаются только те их них, что действительно нужны.
Например, если в текстовом редакторе есть модуль работы с таблицами, он не будет загружен с диска до тех пор, пока пользователь не захочет создать (или отобразить) свою таблицу. Причем неважно – находится ли этот модуль в динамической библиотеке или в основном файле! (Вот и попробуйте после этого сказать, что Windows глупые люди писали!). Загрузка таких "монстров" как Microsoft Visual Studio и Word как бы "размазывается" во времени и к работе с приложением можно приступать практически сразу же после его запуска. А что произойдет, если файл упаковать? Правильно, - он будет должен считаться с диска целиком (!) и затем – опять-таки, целиком – распаковаться в оперативную память.
Стоп! Откуда у нас столько оперативной памяти? Ее явно не хватит и распакованные такой ценой страницы придется вновь скидывать на диск! Как говорится, за что боролись, на то и напоролись. Причем, если при проецировании неупакованного exe - файла оперативная память не выделяется, (ну, во всяком случае, до тех пор, пока в ней не возникнет необходимость), распаковщику без памяти никак не обойтись! А поскольку оперативная память никогда не бывает в избытке (ну разве что у вас установлено 128-256 мегабайт RAM), она может быть выделена лишь за счет других приложений! Отметим также, что в силу конструктивных особенностей железа и архитектуры операционной системы, операция записи на диск заметно медленнее операции чтения.
Важно понять: Windows никогда не сбрасывает на диск не модифицированные страницы проецируемого файла. Зачем ей это? Ведь в любой момент их можно вновь считать с оригинального файла. Но ведь при распаковке модифицируются все страницы файла! Значит, система будет вынуждена "гонять" их между диском и памятью, что существенно снизит общую производительность всех приложений в целом.
Еще большие накладные расходы влечет за собой сжатие динамических библиотек. Для экономии памяти, страницы, занятые динамической библиотекой совместно используются всеми процессами, загрузившими эту DLL.
Но как только один из процессов пытается что-то записать в память, занятую DLL, система мгновенно создает копию модифицируемой страницы и предоставляет ее в "монопольное" распоряжение процесса-писателя. Поскольку, распаковка динамических библиотек происходит в контексте процесса, загрузившего эту DLL, система вынуждена многократно дублировать все страницы памяти, выделенные динамической библиотеке, фактически предоставляя каждому процессору свой собственный экземпляр DLL. Предположим, одна DLL размером в мегабайт, была загружена десятью процессами, - посчитайте: сколько памяти напрасно потеряется, если она сжата!
Таким образом, под Windows 9x\NT сжимать исполняемые файлы нецелесообразно, - вы платите гораздо больше, чем выручаете. Что же касается защиты от дизассемблирования… Да, когда ASPack только появился, он отвадил от взлома очень многих неквалифицированных хакеров, но – Woozl! – ненадолго! Сегодня в сети только слепой не найдет руководство по ручному снятию ASPack-а. Существует и масса готового инструментария – от автоматических распаковщиков до плагинов к дизассемблеру IDA Pro, позволяющих ему дизассемблировать сжатые файлы. Поэтому, надеяться, что ASPack спасет вашу программу от взлома несколько наивно.
