2Sep
Když se dozvíte více o počítačích a jak fungují, budete občas narazit na něco, co zřejmě nemá smysl. S tímto vědomím vyprázdní místo na disku skutečně rychlost počítačů nahoru? Dnešní příspěvek SuperUser Q & A má odpověď na otázku zmateného čtenáře.
dnešní otázka &Odpověď na zasedání se k nám dostala s laskavým svolením SuperUser - podřízenou výměnou Stack Exchange, skupině webů Q & A založených na komunitě.
Screenshot s laskavým svolením nchenga( Flickr).
Otázka
Reader SuperUser Remi.b chce vědět, proč se zdá, že vyprázdnění místa na disku zrychlí počítač:
Sledoval jsem spoustu videí a nyní jsem pochopil, jak fungují počítače trochu lépe. Rozumím, co je RAM, o volatilní a trvalé paměti a procesu výměny. Také chápu, proč zvyšující se paměť RAM zrychluje počítač.
To, čeho nerozumím, je, že vyčištění místa na disku zřejmě urychlí počítač.Je to opravdu rychlý počítač nahoru? Pokud ano, proč to dělá?
Má to něco společného s vyhledáváním paměťového prostoru pro záchranu věcí nebo s pohybujícími se věcmi, aby vznikl dostatečně dlouhý nepřetržitý prostor, aby se něco ušetřilo? Kolik prázdného místa mám nechat zdarma na pevném disku?
Proč se zdá, že vyprázdnění místa na disku zrychluje počítač?
Odpověď odpověď
SuperUser Jason C má pro nás odpověď:
"Proč vyprázdnění místa na disku zrychlí počítače?"
To není, přinejmenším ne samotné.To je opravdu běžný mýtus. Důvodem, proč je to běžný mýtus, je to, že naplnění vašeho pevného disku se často stává současně s jinými věcmi, které by tradičně zpomalily váš počítač ( A) .Výkonnost SSD má tendenci k degradaci, protože naplňuje, ale je to relativně nová záležitost, jedinečná pro disky SSD a v případě neformálních uživatelů není opravdu nápadná.Obecně platí, že nízké volné místo na disku je jen červený sleď.
Například například:
1. fragmentace souborů.Fragmentace souborů je problém ( B) , ale nedostatek volného místa, a určitě jeden z mnoha přispívajících faktorů, není jediným důvodem. Některé klíčové body zde:
- Šance fragmentovaného souboru jsou , nikoliv , vztahující se k množství volného místa na jednotce. Jsou souvisí s velikostí největšího sousedícího bloku volného prostoru na pohonu( tj. "Otvory" volného prostoru), kterým se množství volného prostoru stává horní hranicí .Jsou také vztaženy k tomu, jak souborový systém zpracovává přidělení souborů( více než ). Zvažte: Jednotka, která je 95 procent plná s veškerým volným prostorem v jediném souvislém bloku, má nulovou šanci fragmentovat nový soubor ( C) ( a šance fragmentovat připojený soubor je nezávislá na volném prostoru).Jednotka, která je plná pět procent, ale s daty rozloženými rovnoměrně po disku, má velmi vysokou šanci fragmentace.
- Mějte na paměti, že fragmentace souborů ovlivňuje pouze výkon při fragmentovaných souborech, které jsou přístupné . Zvažte: Máte pěkný defragmentovaný disk, který má v sobě spoustu volných "otvorů".Obvyklý scénář.Všechno běží hladce. Nakonec však dojde k bodu, kdy zbývají větší bloky volného prostoru. Stahujete obrovský film, soubor končí velmi roztříštěný. To nezpůsobí zpomalení počítače .Všechny soubory aplikace a takové, které byly dříve v pořádku, se náhle nezlomí.To může způsobit, že film bude trvat delší dobu k načtení( i když typické přenosové rychlosti jsou tak nízké ve srovnání s rychlostí čtení pevných disků, které bude s největší pravděpodobností nepozorovatelné) a může ovlivnit výkon vstupně-výstupního výstupu při načítání filmu.jiné než to, nic se nezmění.
- Zatímco fragmentace souborů je jistě problém, často jsou efekty zmírňovány vyrovnávacou úrovní operačního systému a hardwaru a ukládání do mezipaměti. Zpožděné zápisy, přečtení, strategie jako prefetcher v systému Windows atd. Pomáhají snížit účinky fragmentace. Obecně nemáte ve skutečnosti zažít významný dopad, dokud se fragmentace nestane těžkou( dokonce bych se snažil říci, že pokud váš swapový soubor není roztříštěný, asi si nikdy nevšimnete).
2. Indexování vyhledávání je dalším příkladem.Řekněme, že máte zapnuto automatické indexování a operační systém, který se tak nestará.Při ukládání více a více indexovatelného obsahu do počítače( dokumenty a podobně) může indexování trvat déle a déle a může začít mít vliv na vnímanou rychlost vašeho počítače, když je spuštěn, a to jak v I / O, tak v použití procesoru. To se netýká volného místa, souvisí s množstvím indexovatelného obsahu, který máte. Avšak vyčerpání volného prostoru jde ruku v ruce s ukládáním většího obsahu, a proto se nakreslí falešné spojení.
3. Antivirový software( podobný příkladu indexování vyhledávání).Řekněme, že máte nainstalován antivirový software, který provede skenování na pozadí vašeho disku. Vzhledem k tomu, že máte stále více a více skenovatelných obsahů, vyhledání vyžaduje více vstupních a výstupních zdrojů a CPU, což pravděpodobně narušuje vaši práci. Opět platí, že se jedná o množství snímatelného obsahu, který máte. Více obsahu se často rovná méně volného místa, ale nedostatek volného místa není příčinou.
4. Instalovaný software.Řekněme, že máte spoustu nainstalovaného softwaru, který se načítá při zavádění počítače, což zpomaluje počáteční časy. Toto zpomalení se děje, protože se načítá spousta softwaru. Instalační software však zabírá místo na pevném disku. Proto se volné místo na pevném disku snižuje ve stejnou dobu, kdy k tomu dojde, a opět může být snadno provedeno falešné připojení.
5. Mnoho dalších příkladů v těchto liniích, které při shrnutí objeví , které úzce spojují nedostatek volného místa s nižšími výkony.
Vyšší část ilustruje další důvod, proč je to takový běžný mýtus: Zatímco nedostatek volného místa není přímou příčinou zpomalení, odinstalací různých aplikací, odstraněním indexovaného či naskenovaného obsahu atd. Někdy( ale ne vždy, mimo rozsahtéto odpovědi) zvyšuje výkon z důvodů nesouvisejících s volným prostorem. Ale to samozřejmě také uvolňuje prostor na pevném disku. Znovu tedy může být zřejmé( ale falešné) spojení mezi "více volným prostorem" a "rychlejším počítačem".
Zvažte: Pokud máte stroj spuštěný pomalu kvůli spoustě nainstalovaného softwaru atd., Klonujte pevný disk( přesně) na větší pevný disk, pak rozšiřte své oddíly, abyste získali více volného místa, stroj nebude magicky rychlostnahoru. Stejný software se načte, stejné soubory jsou stále roztříštěné stejným způsobem, stejný vyhledávací index stále běží, nic se nezmění, i když má více volného místa.
"Má to něco společného s vyhledáváním paměťového prostoru pro záchranu věcí?"
Ne. Existují dvě velmi důležité věci, které stojí za zmínku:
1. Pevný disk nehledá kolem, aby našel místa, kam dát věci. Pevný disk je hloupý.To nic není.Jedná se o velký blok adresovaných úložišť, který slepě položí věci, na které vám váš systém řekne, a čte vše, co se od něj ptá.Moderní jednotky mají sofistikované mechanismy ukládání a ukládání do vyrovnávací paměti, které jsou navrženy tak, že předpovídají, co bude systém OS požadovat na základě zkušeností, které jsme získali v průběhu času( některé jednotky si dokonce uvědomují souborový systém, který je na nich).řídit jako velkou hloupou cihlu skladování s občasnými bonusovými funkcemi.
2. Váš operační systém také nehledá místa, která by mohla dát věci. Neexistuje žádné vyhledávání. Při řešení tohoto problému bylo hodně úsilí, protože je rozhodující pro výkon systému souborů.Způsob, jakým jsou data skutečně uspořádána na vaší jednotce, je určena vaším systémem souborů.Například FAT32( staré DOS a Windows PC), NTFS( pozdější vydání Windows), HFS +( Mac), ext4( některé systémy Linux) a mnoho dalších. Dokonce i pojem "soubor" a "adresář" jsou pouze produkty typických souborových systémů - pevné disky nevědí nic o tajemných zvířatech nazývaných soubory .Podrobnosti jsou mimo rozsah této odpovědi. V podstatě však všechny běžné systémy souborů mají způsoby sledování, kde je dostupný prostor na jednotce, takže hledání volného místa je za normálních okolností( tj. Souborových systémů s dobrým zdravotním stavem) zbytečné.Příklady:
- NTFS má hlavní tabulku souborů, která obsahuje speciální soubory $ Bitmap atd. A spousta metadatových dat popisujících jednotku. V podstatě to sleduje, kde další volné bloky jsou tak, že nové soubory mohou být zapsány přímo na volné bloky, aniž by museli skenovat jednotku pokaždé.
- Jiný příklad: Ext4 má to, co se nazývá alokátor bitmap, což je zlepšení nad ext2 a ext3, které v podstatě pomáhá přímo určit, kde jsou volné bloky místo skenování seznamu volných bloků.Ext4 také podporuje opožděné přidělení , tj. Vyrovnávání dat v paměti RAM operačním systémem předtím, než je zapisuje na jednotku, aby bylo možné lépe rozhodnout o tom, kde je třeba jej omezit fragmentaci.
- Mnoho dalších příkladů.
"Nebo s pohybujícími se věcmi, aby se dosáhlo dostatečně dlouhého nepřetržitého prostoru, aby se něco ušetřilo?"
Ne. To se nestane, alespoň ne se systémem souborů, o kterém jsem si vědom. Soubory skončí roztříštěné.
Proces "pohybu věcí kolem, aby vytvořil dostatečně dlouhý souvislý prostor pro uložení něčeho" se nazývá defragmentace .K tomu nedojde při psaní souborů.K tomu dojde při spuštění defragmentace disku. V případě novějších edic systému Windows se to stane automaticky podle plánu, ale nikdy se neprovádí psaní souboru.
Byť schopen vyhnout se pohybujícím se objektům , je to klíč k výkonu systému souborů a je důvodem, proč se děje fragmentace a proč defragmentace existuje jako samostatný krok.
"Kolik prázdného místa mám nechat zdarma na pevném disku?"
Jedná se o podmanivější otázku, která odpovídá( a tato odpověď se již změnila v malou knihu).
Pravidla palce:
1. Pro všechny typy jednotek:
- Nejdůležitější je ponechat dostatek volného místa pro , abyste mohli počítač účinně používat .Pokud máte nedostatek místa k práci, budete chtít větší disk.
- Mnoho nástrojů pro defragmentaci disku vyžaduje minimální množství volného místa( myslím, že ten s operačním systémem Windows vyžaduje 15%, nejhorší případ), abyste mohli pracovat. Používají tento volný prostor k dočasnému přidržení fragmentovaných souborů, jelikož ostatní věci jsou znovu uspořádány.
- Nechte místo pro další funkce OS.Například pokud vaše zařízení nemá hodně fyzické paměti RAM a máte aktivovanou virtuální paměť s dynamicky formátovaným stránkovým souborem, budete chtít nechat dostatek místa pro maximální velikost souboru. Nebo pokud máte notebook, který jste uvedli do režimu hibernace, budete potřebovat dostatek volného místa pro soubor stavu hibernace. Takové věci.
2. Specifické pro SSD:
- Pro optimální spolehlivost( a v menší míře i výkon) vyžadují jednotky SSD nějaký volný prostor, který bez toho, aby se dostal příliš podrobně, používá k šíření dat kolem jednotky,na stejném místě( které je nosí).Tato koncepce opuštění volného prostoru se nazývá nadměrná tvorba rezerv. Je důležité, , ale v mnoha SSDs již existuje povinný nadbytečný prostor .To znamená, že disky mají často několik tuctů GB než jsou hlášeny operačnímu systému. Jednotky nižšího typu často vyžadují ruční opuštění prostoru , ale u jednotek s povinným operačním systémem nepotřebujete ponechat volný prostor .Důležité je poznamenat, že nadbytečný prostor je často převzat pouze z nepartimentovaného prostoru .Takže pokud váš oddíl zaujme celý disk a necháte nějaký volný prostor, nezáleží vždy .Mnohokrát, ruční přeplňování vyžaduje, abyste zmenšili svůj oddíl tak, aby byl menší než velikost jednotky. Podrobné informace naleznete v uživatelské příručce disku SSD.TRIM, sběr odpadků, a taky mají účinky, ale ty jsou mimo rozsah této odpovědi.
Osobně obvykle chytím větší disk, když mám zbývající 20-25% volného místa. To se netýká výkonnosti, je to jen to, že když se dostanu k tomuto bodu, očekávám, že budu pravděpodobně dostat z místa pro data brzy a je na čase, aby se větší disk.
Důležitější než sledování volného místa je zajistit, aby byla v případě potřeby povolená naplánovaná defragmentace( nikoli na discích SSD), aby se nikdy nedostal do místa, kde se stává natolik strašným, že by vás mohl ovlivnit.
Je ještě jedno, co stojí za zmínku. Jedna z ostatních odpovědí uvedla, že poloduplexní režim SATA zabraňuje čtení a psaní současně.I když je to pravda, je to značně zjednodušené a většinou nesouvisí s výkonnostními problémy, o kterých se zde diskutuje. Co to jednoduše znamená, že data nelze přenášet v obou směrech na drátu ve stejnou dobu. SATA však má poměrně složitou specifikaci zahrnující drobné maximální velikosti bloků( asi 8kB na blok na drátě, myslím), čtení a zápis fronty operací apod. A nevylučuje, že se píše do vyrovnávacích pamětí při čtení probíhá, prokládáoperace atd.
Každá blokace, která nastane, by byla způsobena soupeřením o fyzické zdroje, obvykle zmírněnými spoustou cache. Režim duplexu SATA je téměř zcela bezpředmětný.
( A) "Zpomalení" je široký výraz. Zde se používá k odkazu na věci, které jsou buď vázané na I / O( tj. Jestliže váš počítač sedí tam křupavá čísla, obsah pevného disku nemá žádný dopad) nebo CPU-vázaný a soutěžit s tangenciálně příbuzné věci, které mají vysokéVyužití CPU( tj. Antivirový software skenování tun souborů).SSD
( B) jsou ovlivněny roztříštěností v tom, že sekvenční přístupové rychlosti jsou obecně rychlejší než náhodný přístup, a to i přes SSD, které nejsou vystaveny stejným omezením jako mechanické zařízení( i tehdy nedostatek fragmentace nezaručuje sekvenční přístup kvůli vyrovnávání opotřebení,atd.).V prakticky každém scénáři obecného použití je to však problém. Výkonnostní rozdíly způsobené fragmentací na discích SSD jsou zpravidla zanedbatelné u takových věcí, jako je načítání aplikací, spouštění počítače atd.
( C) Předpokládá se, že souborový systém, který nerozšíří soubory účelně.
Ujistěte se, že jste si přečetli zbytek živé diskuse na serveru SuperUser pomocí níže uvedeného odkazu!
Musíte něco přidat k vysvětlení?Zní to v komentářích. Chcete se dozvědět více odpovědí od ostatních uživatelů technologie Stack Exchange? Podívejte se na celý diskusní příspěvek zde.
