磁?碎片

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?案碎片及碎片重組演示

?算 ?域, ?案系?碎片 (英語: File system fragmentation ,或? 磁?碎片 ?案系?老化 )是 ?案系? ??案?容非??排列以方便就地修改其?容的結果,亦是 碎片化 的特例。磁?碎片?增加磁?磁?移??率,?增加了 ?道?? ,?降低磁???性能,?而影? 操作系? ?件 性能。?外,?案系?不能承受无限制的碎片。??有碎片的更正?? 碎片重組 ,是??案和可用空?重新??????域的?程。

固?磁? (SSD)不是?正的磁?,也不是“旋?的”,所以?有?案碎片??。

原因 [ ?? ]

分? 首次初始化?案系? ?,?只包含一些小的?部??,其他?域?是一塊??的可用空間, [a] 意味着?案系?能?新?案放在分?任何位置。在?案系?建立后的一段???,其?案布局近乎最佳,?安? 操作系? ?件 或解包 存? ?,??的?案按?序生成,因此相??案的位置接近。

刪除或截斷某?案可能會騰空區塊;但加到?案的新內容可能會放在分開區塊而非?案結束處,因?該處可能已分配給?一??案,因此?案會有新片段。?着??過去,相同因素使可用空?以及?繁附加的?案?碎。可用空??短也意味?案系?不能再?新?案分配??空?,而必?????碎。?儲存空間??且無大量??的可用空??尤其如此。

簡單范例 [ ?? ]

?自由空?碎片和?案碎片?生?程的??示例

磁?中5??案甲、乙、丙、丁、戊按?序??儲存,每??案?10區,(例子中每區大小不重要)剩余區域?是可用空間,因此可在?案戊之后新增?案。

類型 [ ?? ]

以下幾個層次可能會出現?案系統碎片:

  • 各個?案中的碎片
  • 可用空間碎片
  • 在獨立但相關?案間之 訪問局部性 減少

?案碎片 [ ?? ]

可用空間碎片 [ ?? ]

?案分散 [ ?? ]

?案分割,也稱?相關?案碎片,或者應用程序級(?案)碎片,指缺乏引用的局部性(在存儲介質中)在相關?案之間。

消極後果 [ ?? ]

對於消費級硬盤驅動器而言,磁?碎片是個?嚴重的問題。因?增大差距在順序訪問速度和 旋轉延遲 英? rotational latency (以及較小程度上尋道時間)之間其上文件系統通常放置。 [1] 因此,碎片是在文件系統的?究與設計的一個重要問題。碎片的?制不僅?大程度上依賴於文件系統在磁?上的格式,還取決於?的實現。 [2] 相對於 机械磁? ,文件系統碎片? 固態硬盤 造成的性能影響?小,因?不涉及機械 尋道時間 英? seek time [3] 但是,文件系統還需要儲存?一個元數據對於相對應的文件,每條元數據本身需要?用空間,?且需要處理動力和處理器時間。如果達到碎片的最大極限,將會導致寫入請求失敗。

在簡單的文件系統基準測試中,往往省略了碎片因素,因?模?現實的老化和碎片化是困難的。 [4]

緩和 [ ?? ]

防止碎片 [ ?? ]

?了避免?生碎片,文件系?或操作系??通??入?存?,?待?入的?据?存在?存中,一段??后才???入到磁?中,避免直接?入大量小?据包的;又或者?一?文件?象分配一段??的可用空?(如 Extent 技?)以方便???入。?于?用程序,如果在知道文件大小固定的情?下,也可以直接建立相?文件大小的空白文件作??分配?理,?然?不及由文件系?分配??空?空?直接和高效。

碎片重組 [ ?? ]

碎片重組是減少?案 碎片 的過程,將?案片段集合連接起來。部?碎片整理軟件會將經常按順序讀取的小文件放在一個目錄中。

固態磁? 採用 快閃記憶 技術,?有移動部件,運作方式與 傳統硬? 不同,無須以重組碎片改善讀取速度,但故障前寫入次數有限,所以重組其?案碎片弊多於利(除了緩解 災難性故障 )。

注釋 [ ?? ]

  1. ^ 一些文件系?,例如 NTFS ext2 +,可能?了特殊目的?先分配空的???域。

參考文獻 [ ?? ]

  1. ^ Kryder, Mark H. Future Storage Technologies: A Look Beyond the Horizon (PDF) . Storage Networking World conference. Seagate Technology . 2006-04-03. ( 原始?容 ( PDF ) 存?于17 July 2006).  
  2. ^ McVoy, L. W.; Kleiman, S. R. Extent-like Performance from a UNIX File System ( PostScript ) . Proceedings of USENIX winter '91. Dallas, Texas: Sun Microsystems, Inc. : 33?43. Winter 1991 [ 2006-12-14 ] . (原始?容 存? 于2007-02-21).  
  3. ^ Hanselman, Scott. The real and complete story - Does Windows defragment your SSD? . Scott Hanselman's blog. 3 December 2014. (原始?容 存? 于2014-12-22).  
  4. ^ Smith, Keith Arnold. Workload-Specific File System Benchmarks (PDF) . Cambridge, Massachusetts : Harvard University . January 2001 [ 2006-12-14 ] . ( 原始?容 ( PDF ) 存?于2004-11-17).