Prečo vyprázdnenie miesta na disku zrýchli počítače?

Keď sa dozviete viac o počítačoch a ako fungujú, príležitostne narazíte na niečo, čo zrejme nemá zmysel. S ohľadom na to, vyprázdňuje miesto na disku skutočne zrýchli počítače? Dnešný príspevok "SuperUser Q & A" má odpoveď na otázku čudného čitateľa.

dnešná otázka &Odpoveď na zasadnutie nám príde s láskavým dovolením SuperUser - subdivíziu Stack Exchange, komunitne riadeného zoskupenia webových stránok Q & A.

Snímka s ladením nchenga( Flickr).

Otázka

Reader SuperUser Remi.b chce vedieť, prečo vyprázdňovanie miesta na disku zrejme zrýchli počítač:

Pozerám veľa videí a teraz chápem, ako fungujú počítače o niečo lepšie. Chápem, čo je pamäť RAM, o volatilnej a neprchavej pamäti a procese výmeny. Chápem aj to, prečo zvyšuje rýchlosť RAM počítača.

To, čo nerozumiem, je dôvod, prečo vyčistenie miesta na disku zrejme urýchli počítač.Skutočne urýchli počítač?Ak áno, prečo to robí?

Má to niečo spoločné s hľadaním pamäťového priestoru na záchranu vecí alebo s pohybujúcimi sa vecimi, aby sa vytvoril dostatočne dlhý nepretržitý priestor na zachránenie niečoho? Koľko prázdneho miesta by som mal nechať zadarmo na pevnom disku?

Prečo sa zdá, že vyprázdnenie miesta na disku zrýchli počítač?

Odpoveď

SuperUser prispievateľ Jason C má odpoveď pre nás:

"Prečo vyprázdňovanie miesta na disku zrýchli počítače?"

To nie je, aspoň nie je samo o sebe. Toto je naozaj bežný mýtus. Dôvodom, prečo je to bežný mýtus, je to, že naplnenie vášho pevného disku sa často stáva súčasne s inými vecami, ktoré tradične môžu spomaliť váš počítač ( A) .Výkonnosť SSD má tendenciu sa zhoršovať, pretože sa naplnia, ale ide o relatívne novú otázku, jedinečnú pre SSD a nie je v skutočnosti viditeľná pre bežných používateľov. Všeobecne platí, že nízky voľný priestor na disku je len červený sleď.

Napríklad veci ako:

1. Fragmentácia súborov. Roztrieštenosť súborov je problémom ( B) , ale nedostatok voľného miesta, hoci určite je jedným z mnohých faktorov prispievajúcich k jeho vzniku, nie je jedinou príčinou. Niektoré kľúčové body tu:

• Šance fragmentovaného súboru sú nie súvisiace s množstvom voľného miesta na disku. Vzťahujú sa na veľkosť najväčšieho súvislého bloku voľného priestoru na pohone( t. J. "Otvory" voľného priestoru), v dôsledku čoho sa množstvo voľného miesta stáva hornou hranicou .Tiež súvisia s tým, ako súborový systém zvládne prideľovanie súborov( viac ako ). Zvážte: Jednotka, ktorá je 95 percent plná, s celým voľným priestorom v jednom kontinuálnom bloku má nulovú šancu fragmentovať nový súbor ( C) ( a šanca fragmentácie priloženého súboru je nezávislá na voľnom priestore).Jednotka, ktorá je plná päť percent, ale s dátami rovnomerne rozmiestnenými na disku, má veľmi vysokú šancu na fragmentáciu.
• Majte na pamäti, že fragmentácia súborov ovplyvňuje výkon iba pri prístupu fragmentovaných súborov . Zvážte: Máte pekný defragmentovaný disk, ktorý má stále veľa voľných "otvorov".Bežný scenár. Všetko beží hladko. Nakoniec sa však dostanete do bodu, kedy už nie sú väčšie bloky voľného priestoru. Stiahnete si obrovský film, súbor skončí veľmi roztrieštený. Toto nespomalí váš počítač .Všetky vaše súbory s aplikáciami a tie, ktoré boli predtým v poriadku, sa náhle nezlomia. Môže to spôsobiť, že film bude trvať dlhšie na načítanie( aj keď typické rýchlosti prenosu videa sú také nízke v porovnaní s rýchlosťami čítania pevného disku, ktoré bude s najväčšou pravdepodobnosťou nepozorovateľné) a môže ovplyvniť výkon väzby I / O počas nahrávania filmu.inak, nič sa nezmení.
• Zatiaľ čo fragmentácia súborov je určite problémom, často sú účinky zmiernené vyrovnávacou pamäťou operačného systému a hardvéru a ukladaním do vyrovnávacej pamäte. Odložené zápisy, čítanie dopredu, stratégie ako prefetcher v systéme Windows atď. Pomôžu znížiť účinky fragmentácie. Všeobecne nemáte skutočne zažije významný vplyv, kým sa fragmentácia nestane vážnou( dokonca by som chcel povedať, že pokiaľ váš výmenný súbor nie je fragmentovaný, pravdepodobne si nikdy nevšimnete).

2. Indexovanie vyhľadávania je ďalším príkladom. Povedzme, že máte zapnuté automatické indexovanie a operačný systém, ktorý s touto grafikou nerobí.Keď uložíte do počítača viac a viac indexovateľný obsah( dokumenty a také), indexovanie môže trvať dlhšie a dlhšie a môže začať mať vplyv na vnímanú rýchlosť vášho počítača, keď je spustený, a to ako pri používaní I / O a procesora, Toto sa netýka voľného miesta, súvisí s množstvom indexovateľného obsahu, ktorý máte. Avšak vyčerpanie voľného priestoru ide ruka v ruke s ukladaním väčšieho množstva obsahu, a preto sa nakreslí falošné spojenie.

3. Antivírusový softvér( podobný príkladu indexovania vyhľadávania).Povedzme, že máte nastavený antivírusový softvér na vykonanie prehliadania disku na pozadí.Keďže máte čoraz viac prehľadávateľného obsahu, vyhľadávanie vyžaduje viac vstupno-výstupných zdrojov a zdrojov procesora, ktoré môžu narušiť vašu prácu. Opäť platí, že to súvisí s množstvom obsahu, ktorý máte skenovať.Viac obsahu sa často rovná menej voľného miesta, ale nedostatok voľného miesta nie je príčinou.

4. Inštalovaný softvér. Povedzme, že máte nainštalovaný veľa softvéru, ktorý sa načíta pri zavádzaní počítača, čím sa spomalia štartovacie časy. Toto spomalenie nastáva, pretože sa načítava veľa softvéru. Inštalovaný softvér však zaberá miesto na pevnom disku. Preto sa voľné miesto na pevnom disku znižuje súčasne, kým sa to stane, a znova sa môže ľahko vykonať falošné pripojenie.

5. Mnohé ďalšie príklady pozdĺž týchto línií, ktoré sa spolu s objavujú ako , ktoré úzko spájajú nedostatok voľného miesta s nižším výkonom.

Vyššie uvedené je ďalší dôvod, prečo je to taký bežný mýtus: Zatiaľ čo nedostatok voľného miesta nie je priamou príčinou spomalenia, odinštalovaním rôznych aplikácií, odstránením indexovaného alebo naskenovaného obsahu atď. Niekedy( ale nie vždy, mimo rozsahtejto odpovede) znova zvyšuje výkon z dôvodov, ktoré nesúvisia s množstvom zostávajúceho voľného miesta. Ale to tiež prirodzene uvoľňuje priestor na pevnom disku. Preto sa môže znova vyskytnúť zjavné( ale falošné) spojenie medzi "viac voľným priestorom" a "rýchlejším počítačom".

Zvážte: Ak máte stroj bežiaci pomaly kvôli množstvu nainštalovaného softvéru atď., Klonujte pevný disk( presne) na väčší pevný disk a potom roztiahnite svoje oddiely, aby ste získali viac voľného miesta, stroj nebude magicky rýchleup. Rovnaké načítavanie softvéru, rovnaké súbory sú stále roztrieštené rovnakým spôsobom, ten istý vyhľadávací index stále beží, nič sa nemení napriek tomu, že má viac voľného miesta.

"Má to niečo spoločné s hľadaním pamäťového priestoru na záchranu vecí?"

Nie. Nie. Existujú dve veľmi dôležité veci, ktoré je potrebné poznamenať tu:

1. Váš pevný disk nehľadá okolo, aby našiel miesta, ktoré by dali veci. Váš pevný disk je hlúpy. To je nič.Je to veľký blok adresovaného ukladacieho priestoru, ktorý slepí položí veci, na ktoré vám to váš operačný systém hovorí, a číta bez ohľadu na to, čo sa od neho pýta. Moderné jednotky majú sofistikované mechanizmy ukladania do vyrovnávacej pamäte a vyrovnávacie pamäťové systémy, ktoré sú navrhnuté tak, že predpovedajú, čo systém OS bude požadovať na základe skúseností, ktoré sme získali v priebehu času( niektoré jednotky si dokonca uvedomujú súborový systém, ktorý je na nich).jazdiť ako veľkú hlúpanú tehlu skladovania s príležitostnými bonusovými funkciami.

2. Váš operačný systém tiež nehľadá miesta, na ktoré sa majú dať veci. Neexistuje vyhľadávanie. Veľké úsilie vynaložilo na riešenie tohto problému, pretože je rozhodujúce pre výkon súborového systému. Spôsob, akým sú údaje na vašej jednotke skutočne organizované, závisí od súborového systému. Napríklad FAT32( staré DOS a Windows PC), NTFS( neskoršie vydania Windows), HFS +( Mac), ext4( niektoré systémy Linux) a mnoho ďalších. Dokonca aj pojem "súbor" a "adresár" sú len produkty typických súborových systémov - pevné disky nevedia nič o tajomných zverách nazývaných súbory .Podrobnosti sú mimo rozsahu tejto odpovede. V podstate však všetky bežné systémy súborov majú spôsoby sledovania, kde je dostupný priestor na jednotke, takže vyhľadávanie voľného miesta je za normálnych okolností( to znamená súborových systémov v dobrom zdravotnom stave) zbytočné.Príklady:

• Systém NTFS má hlavnú tabuľku súborov, ktorá obsahuje špeciálne súbory $ Bitmap atď. A veľa meta údajov popisujúcich jednotku. V podstate sleduje, kde sú ďalšie voľné bloky, takže nové súbory môžu byť napísané priamo na voľné bloky bez toho, aby museli vždy skenovať jednotku.
• Iný príklad: Ext4 má to, čo sa nazýva bitmapový alokátor, zlepšenie v porovnaní s ext2 a ext3, ktoré v podstate pomáhajú priamo určiť, kde sa nachádzajú voľné bloky namiesto skenovania zoznamu voľných blokov. Ext4 tiež podporuje oneskorené priradenie , tj vyrovnávanie dát do pamäte RAM operačným systémom pred zápisom na jednotku, aby bolo možné lepšie rozhodnúť o tom, kam ho dať znížiť fragmentáciu.
• Mnoho ďalších príkladov.

"Alebo s pohybujúcimi sa vecimi, aby ste vytvorili dostatočne dlhý nepretržitý priestor na to, aby si niečo zachránili?"

Nie. To sa nestane, aspoň nie s akýmkoľvek súborovým systémom, o ktorom som si vedomý.Súbory jednoducho skončia roztrieštené.

Proces "pohybu vecí okolo, aby vytvoril dostatočne dlhý priľahlý priestor na uloženie niečoho" sa nazýva defragmentácia .Toto sa nedeje pri písaní súborov. K tomu dôjde pri spustení defragmentácie disku. V prípade novších verzií systému Windows sa to stane automaticky v rozvrhu, ale nikdy sa nespustí písaním súboru.

Byť schopný vyhnúť sa pohybujúcemu sa objektom , ako je tento, je kľúčom k výkonu súborového systému, a preto sa stáva fragmentácia a prečo defragmentácia existuje ako samostatný krok.

"Koľko prázdneho miesta by som mal nechať zadarmo na pevnom disku?"

Toto je oveľa zložitejšia odpoveď( a táto odpoveď sa už zmenila na malú knihu).

Pravidlá palcov:

1. Pre všetky typy diskov:

• Najdôležitejšie je ponechať dostatok voľného miesta pre , aby ste účinne používali počítač .Ak máte nedostatok priestoru na prácu, budete chcieť väčšiu jazdu.
• Veľa nástrojov na defragmentáciu disku vyžaduje minimálne množstvo voľného miesta( myslím, že ten s operačným systémom Windows vyžaduje 15%, najhorší prípad), aby pracoval. Používajú tento voľný priestor na dočasné uchovávanie fragmentovaných súborov, pretože iné veci sú preskupené.
• Nechajte priestor pre iné funkcie systému OS.Napríklad, ak váš počítač nemá veľa fyzickej pamäte RAM a máte aktivovanú virtuálnu pamäť s súborom stránky s dynamickou veľkosťou, budete chcieť ponechať dostatok miesta pre maximálnu veľkosť súboru. Alebo ak máte laptop, ktorý ste vložili do režimu hibernácie, budete potrebovať dostatok voľného miesta pre súbor stavu režimu hibernácie. Takéto veci.

2. Špecifické pre SSD:

• Na dosiahnutie optimálnej spoľahlivosti( a v menšej miere výkonnosti) SSD vyžadujú určitý voľný priestor, ktorý bez toho, aby sa dostal do detailov, používa na šírenie dát okolo jednotky, aby sa neustále písalona tom istom mieste( ktoré ich vyčerpá).Tento koncept opustenia voľného priestoru sa nazýva nadmerná tvorba zdrojov. Je dôležité, ale v mnohých SSD, povinný nadbytočný priestor už existuje .To znamená, že disky majú často niekoľko desiatok GB viac než hlásia OS.Jednotky nižšieho typu často vyžadujú ručné opustenie priestoru , ale pre disky s povinným OP, nemusíte ponechať voľný priestor .Dôležité je poznamenať, že nadmerne rezervovaný priestor sa často odoberá iba z neparticipovaného priestoru .Takže ak vaša oblasť zaberá celú vašu jednotku a necháte na nej určitý voľný priestor, nebude to vždy počítaný.Manuálne nadmerné poskytovanie služieb vyžaduje, aby ste zmenili svoj oddiel tak, aby bol menší ako veľkosť jednotky. Viac informácií nájdete v používateľskej príručke k SSD.TRIM, zber odpadu a také majú účinky, ale tieto sú mimo rozsah tejto odpovede.

Osobne som zvyčajne chytiť väčšiu jazdu, keď mám asi 20-25 percent voľného miesta. To nesúvisí s výkonom, je to len to, že keď sa dostanem do toho bodu, očakávam, že pravdepodobne budem mať čoskoro nedostatok priestoru na dáta a je načase získať väčšiu diskusiu.

Dôležitejšie ako sledovanie voľného miesta je zabezpečiť, aby naplánovaná defragmentácia bola aktivovaná tam, kde je to vhodné( nie na SSD), aby ste sa nikdy nedostali na miesto, kde sa stane dostatočne strašným na to, aby vás ovplyvnilo.

Je tu posledné, čo stojí za zmienku. Jedna z ďalších odpovedí uviedla, že poloduplexný režim SATA zabraňuje čítaniu a písaniu súčasne. Aj keď je to pravda, je to značne zjednodušené a väčšinou nesúvisí s problémami výkonnosti, ktoré sú tu diskutované.Jednoducho to znamená, že dáta nemožno prenášať v oboch smeroch na drôte súčasne. Avšak SATA má pomerne zložitú špecifikáciu zahŕňajúcu drobné maximálne veľkosti blokov( asi 8kB na blok na drôte, myslím), čítať a zapisovať fronty operácií atď. A nevylučuje, že píše do vyrovnávacej pamäti, kedy dochádza k prečítaniu, prekladaniuoperácie atď.

Akékoľvek blokovanie, ku ktorému dôjde, bude spôsobené súťažením o fyzické zdroje, zvyčajne zmiernené veľkým množstvom vyrovnávacej pamäte. Režim duplexu SATA je takmer úplne irelevantný.

( A) "Spomalenie" je široký pojem. Tu sa používam na označenie vecí, ktoré sú viazané na I / O( tj ak váš počítač sedí tam chrumkavým číslom, obsah pevného disku nemá vplyv) alebo procesor viazaný a súťažiaci s tangenciálne súvisiacimi vecami, ktoré majú vysokúPoužitie procesora( tj antivírusový softvér na skenovanie ton súborov).SSD

( B) sú ovplyvnené roztrieštenosťou v tom, že sekvenčné prístupové rýchlosti sú vo všeobecnosti rýchlejšie ako náhodný prístup, a to napriek tomu, že SSD nie sú vystavené rovnakým obmedzeniam ako mechanické zariadenia( aj potom nedostatok fragmentácie nezaručuje postupný prístup kvôli vyrovnaniu opotrebenia,atď.).Avšak v prakticky každom všeobecnom scenári používania to nie je problém. Výkonové rozdiely spôsobené roztrieštenosťou na SSD sú zvyčajne zanedbateľné pri veciach, ako je načítavanie aplikácií, zavádzanie počítača atď.

( C) Za predpokladu správneho súborového systému, ktorý nie je roztrieštený.

Prečítajte si ostatné živé diskusie v aplikácii SuperUser pomocou nižšie uvedeného odkazu!

Musíte niečo doplniť k vysvetleniu? Znížte komentáre. Chcete si prečítať viac odpovedí od iných používateľov technológie Stack Exchange? Pozrite sa na celý diskusný príspevok tu.