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标题: 【原创】磁盘整理软件产生的起因 [打印本页]

作者: jr21066     时间: 2007-10-26 12:49    标题: 【原创】磁盘整理软件产生的起因

磁盘整理软件产生的起因

首先我们先来认识一下磁盘吧,下图中是一个简化的磁盘,只有三个磁道,真实的磁盘是有几千个磁道的.




当硬盘工作后,盘片会以比较高的速度旋转,我们平时常听的5400转和7200转就是指盘片每分钟的旋转次数.当硬盘接收到读写指令时,磁头会左右摆动,加上盘片的旋转来实现对数据的读写过程.就是象过去的唱片机.呵.这时我们可以想象一下.磁盘在什么情况下读写速度最快呢?对了.就是在连续读写每个磁道时最快,如果碰到不连续的数据块时,磁头会进行寻道,移动到相应的磁道上,并等待盘片旋转把你所需要的数据转到磁头下方时才可以进行读写.这一等待的过程是非常影响磁盘性能的.这也就是现在硬盘的接口速度已经上百兆了.但磁盘的内部传输速率还是几十兆的一个重要原因.

硬盘的这一工作方式称为线性,就是我们小时听磁带一样,我听完第一首后想听第五首,那只能快进,中间会有一段等待时间,线性工作的设备都具有这种特性,相比而言,内存是非线性的,无论读写那个区域,等待时间是一样的.下边重新回到硬盘上.
作者: jr21066     时间: 2007-10-26 12:50
为了好理解,我从网上找到了一些图和资料.
想象一下.盘片现在开始旋转并工作,我们写入文件椰子(红色),同时又写入文件葡萄(黄色),由于文件椰子读写未完成时文件葡萄的写入被插入到文件椰子里,形成下图.



作者: jr21066     时间: 2007-10-26 12:51
下来我们删除了葡萄并写入文件(西瓜),如下图(系统为了能够防止用户误删除文件,在磁盘设计之初确定刚被删除区域暂不写入,以便于用工具恢复,所以原文件葡萄的区域是空的).




作者: jr21066     时间: 2007-10-26 12:52
最后我们写入文件桔子,由于其它空间已经被占用,文件桔子被分成两个部分.



作者: jr21066     时间: 2007-10-26 12:53
如果我们回顾一下刚才所学到的知识,那么现在我们想象一下这三个文件的读写过程将会是怎么的呢?
文件椰子,被分成了两个部分,当读写完第一个区域时需要等待盘体旋转到第二区域时才能继续读写
文件西瓜,被分成了三个部分,磁头不仅仅要等待盘体的旋转,同时还要寻道,改变磁头的位置才能继续读写
文件桔子,被分成了两个部分,等待过程类似于文件西瓜
上边图例只是个简化的过程,实际文件存放的最小单位是簇,见下图






磁盘从最外圈开始写入数据.不断向内延伸,系统每写入一个新文件时就会在最近的一个空间里左右延伸的寻找可用空间的.如果不断的进行刚才我们看到的文件读写过程,磁盘上所存放的文件会不断的被分开,形成碎片,有同学要问了,这们笨的问题,为什么当初设计者没有想到呢?我只能说,当时硬件水平很低,设计者从速度上考虑,最优化了读写的等待时间,读写是先找到那块未使用区域就用那块的,如果每次都连续存放文件,一个是非常费时间,另一个也比较费磁盘空间.造成浪费.


好了.说了这么多就是为了让大家对磁盘使用中为什么会慢做个直观的认识.下边再谈一下磁盘整理软件能给我们带来些什么振奋一点的消息.
磁盘整理软件有两方面的优化:
一.将大文件中的非连续区域进行合并操作,也就是减少向文件西瓜和文件桔子那样的文件碎片,从尔减少磁头的等待时间(磁盘不断寻道会增加硬盘的温度和噪音,并影响到硬盘的寿命).
二.盘片以恒定的速度旋转,象上边图中那样,放在盘体最外圈的文件的读写速度会比内圈要快一些,磁盘整理软件尽可能的将用户最经常读写的文件向外圈移动,将用户不经常读写的文件向内圈移动,进行优化处理.


后续
其实如果仅整理磁盘,有的同学一直在使用Ghost来恢复系统,也可以快速的完成磁盘整理的过程,效果是类似的.但磁盘整理软件的第二点优化是Ghost所不具备的,具体选用那种方式还要看你本身的工作环境和需要了.原理上了解了就行了.

随便打个广告哈,磁盘整理软件Diskeeper不仅仅可以完成上边的优化,还可以对MFT主文件表(Master File Table)进行优化整理,使用NTFS大分区的同学建议使用.我的最爱
作者: hanly     时间: 2007-10-27 12:35
学习了,支持你
作者: lm5247     时间: 2007-10-27 18:46
支持
作者: 柑橘     时间: 2007-12-26 14:24
支持楼主!




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