磁盤碎片產(chǎn)生原理
2021-05-24 22:36:09
供稿：網(wǎng)友
首先，介紹下磁盤碎片的概念。
很多人會把文件碎片跟簇的概念混淆起來。其實(shí)對windows系統(tǒng)來說硬盤上的每個分區(qū)都是由最小存儲單元——簇組成的。就好比，一面墻是由一塊塊 轉(zhuǎn)頭組成的。簇的大小可以在分區(qū)格式化時由用戶定義，一般是數(shù)個KB大小，比如是8KB。假設(shè)我有一個文件，大小是80MB零 1KB（1MB=1000KB），換算一下就是80,001KB，其中的80,000KB正好占用10000個簇，剩下的那1KB，不得以也要占用1個 簇，但這最后一個簇還有7KB的空間沒用上了。而且這個未完全使用的簇，其他文件也不允許繼續(xù)使用。這就造成了一點(diǎn)點(diǎn)的空間浪費(fèi)。
不少人就把這被浪費(fèi)了的7KB空間理解成文件碎片，這其實(shí)是不對的。等看完下面對碎片的介紹，相信你就會明白了。
當(dāng)然或許你會想，要是將簇設(shè)為1KB，甚至1B那豈不是很好？但你要知道硬盤是按照簇來讀寫的，對于同樣的文件，簇設(shè)得越小，文件占用的簇的數(shù)目就越多。這樣讀這個文件要訪問的簇就多了，數(shù)據(jù)讀寫就會變慢。所以硬盤的空間利用率和文件讀寫的時間效率是一對矛盾。
而磁盤碎片實(shí)際上指的是一個文件占據(jù)那些簇是不連續(xù)的，就相當(dāng)于文件被分割開來，分別存放在相互間斷的幾段簇上。文件被分割為幾個部分就是幾個碎 片。所以碎片其實(shí)是指文件碎片，可以理解成，文件破碎成片之意。而且文件碎片之間有時候順序還是錯亂的。比如說，有時候“文件里靠后的碎片”所占的簇段在 硬盤上反而會排在“文件里位置靠前的碎片”簇段的前面。這樣一來，一個文件就會以比較混亂的順序存放在硬盤上。
顯然計(jì)算機(jī)讀取連續(xù)的有序的數(shù)據(jù)肯定要比不連續(xù)的亂序的數(shù)據(jù)來得快。所以整理碎片可能會大幅度提高系統(tǒng)性能。
舉個例子，起初硬盤某個分區(qū)是空白的，寫入三個文件A、B和C。顯然這個時候，三個文件都是順次占用三個簇段。故而三個文件不會產(chǎn)生碎片。
現(xiàn)在假設(shè)你刪除了B文件，這個時候A和C中間就有一塊空閑簇段了。此時還是不存在文件碎片的，因?yàn)槊總€文件各自占據(jù)的簇段都是連續(xù)的，沒有文件被分 割。而如果現(xiàn)在需要寫入一個文件D，而且D比剛剛刪去的文件B要大。那么A和C之間的空閑簇段就不足以放入D，再假設(shè)C后面的空閑簇段也不足以放下D，這 個時候D就勢必要分割成兩塊存放，一塊放在A和C之間，另一塊放在C之后。這樣一來，文件碎片就產(chǎn)生了。D文件有兩個文件碎片。
磁盤碎片整理要做的工作就是：把C文件前移，一直移到緊接A文件的簇段上去。這樣A和C之間就沒有空閑簇了，C之后剩下的將是一段完整的空閑簇段，足以放下文件D。這樣D就也占據(jù)一段連續(xù)的簇段。碎片也就消除了。
所以換個思路，不用專業(yè)的磁盤碎片整理軟件也可以實(shí)現(xiàn)磁盤碎片的整理工作。
將一個分區(qū)的文件全部剪切出去，再復(fù)制回來，那么由于復(fù)制回來的時候，文件是一個接一個寫入的，這樣每個文件就會順次占用簇段，從而也就不會產(chǎn)生碎 片了。不過剪切出去再復(fù)制回來的這種方法，需要其他分區(qū)里足夠的空間來存放待整理的分區(qū)里所有的文件。其缺點(diǎn)是沒有碎片的文件也被剪切復(fù)制了，這樣整體效 率上就不如專業(yè)軟件了。
但相對于某些軟件卻有某種優(yōu)勢，比如windows自帶的哪個整理工具，在分區(qū)的占用率較高時，常常會因?yàn)闆]有足夠空閑空間來作文件的中轉(zhuǎn)站，導(dǎo)致不能徹底地消除碎片。而上面提到方法對付這種情況就很理想。
而且如果在復(fù)制中優(yōu)先復(fù)制那些有價值的，幾乎永遠(yuǎn)不會刪除的文件，將它們存放在分區(qū)靠前的部位，這也有利于降低磁盤碎片的產(chǎn)生。
同理也可以將待整理的分區(qū)做個ghost備份，再恢復(fù)回來，這樣也能有效消除磁盤碎片，而且速度也相當(dāng)快。
