Miért gyorsítja fel a lemezterületet a számítógépek?

Ha többet szeretne megtudni a számítógépekről és arról, hogy hogyan működnek, akkor időnként átfut valamit, ami nem tűnik értelme. Ezt szem előtt tartva, a lemezterület kiürítése ténylegesen felgyorsítja a számítógépeket? A mai SuperUser Q&A posztja a zavart olvasó kérdésére válaszol.

A mai Kérdések és válaszok munkamenet a Jóvagyon - a Stack Exchange alosztályának, a közösség által vezérelt Q&A webhelyek csoportjának köszönhetően..

A nchenga (Flickr) jóvoltából készült képernyőkép.

A kérdés

A SuperUser olvasó Remi.b tudni akarja, hogy a lemezterület kiürítése úgy tűnik, hogy felgyorsítja a számítógépet:

Sok videót figyelek, és most megértem, hogy a számítógépek hogyan működnek egy kicsit jobban. Megértem, hogy mi a RAM, az illékony és nem illékony memória, és a csere folyamat. Megértem továbbá, hogy a RAM növelése felgyorsítja a számítógépet.

Nem értem, hogy a lemezterület tisztítása felgyorsítja a számítógépet. Valóban felgyorsítja a számítógépet? Ha igen, miért teszi ezt?

Van valami köze a memóriaterület kereséséhez a dolgok mentéséhez, vagy a dolgok mozgatásához ahhoz, hogy elég hosszú folyamatos helyet tudjon megmenteni valamit? Mennyi üres helyet kell hagynom a merevlemezen?

Miért tűnik úgy, hogy a lemezterület kiürítése felgyorsítja a számítógépet?

A válasz

Jason C SuperUser közreműködője válaszol nekünk:

- Miért gyorsítja fel a lemezterületet a számítógépek?

Nem legalább önmagában nem. Ez egy nagyon gyakori mítosz. Az ok, amiért ez egy általános mítosz, azért van, mert a merevlemez feltöltése gyakran történik ugyanabban az időben, mint más olyan dolgok, amelyek hagyományosan lassíthatják a számítógépet (A). Az SSD teljesítménye hajlamos arra, hogy kiteljesedjen, de ez egy viszonylag új probléma, egyedülálló az SSD-k számára, és nem igazán érzékelhető az alkalmi felhasználók számára. Általában az alacsony szabad lemezterület csak egy vörös hering.

Például:

1. Fájlok töredezettsége. A fájl fragmentációja problémát jelent (B), de a szabad hely hiánya, bár sokan járulnak hozzá, nem az egyetlen oka annak. Néhány kulcsfontosságú pont itt:

A fájl töredezettségének esélye nem a meghajtón maradt szabad hely mennyiségéhez kapcsolódik. Ezek a meghajtón lévő szabad tér legnagyobb, egymással szomszédos blokkjának méretéhez (azaz a szabad hely „lyukaihoz”) kapcsolódnak, amelyek a szabad hely nagysága előfordul, hogy egy felső határt helyez. Ezek továbbá a fájlrendszer kezelésének fájlrendszerrel történő kezelésével kapcsolatosak.tovább). Fontolgat: Egy olyan meghajtó, amely 95% -kal tele van egy szabadon álló térben egy egymás melletti blokkban, nulla százalékos esélye van egy új fájl széttagolásának (C) (és a mellékelt fájl töredezettségének esélye független a szabad helytől). Az öt százalékos teljesítménnyel rendelkező, de a meghajtón egyenletesen elosztott adatoknak nagyon nagy a töredezettség esélye.

Ne feledje, hogy a fájl töredezettsége csak a teljesítményt érinti, ha a töredezett fájlokat elérik. Fontolgat: Van egy szép, töredezett meghajtó, amely még mindig rengeteg szabad "lyukat" tartalmaz. Egy általános forgatókönyv. Minden zökkenőmentesen fut. Végül azonban olyan pontra jutsz, ahol nincs több szabad hely a szabad helyig. Töltsön el egy hatalmas filmet, a fájl végül súlyosan töredezett. Ez nem lassítja a számítógépet. Az összes alkalmazásfájl és olyan, amely korábban finom volt, nem hirtelen széttöredezett lesz. Ez megteheti, hogy a film hosszabb ideig tart a betöltésre (bár a tipikus filmek bitsebességei olyan alacsonyak, mint a merevlemez-olvasási arányok, amelyek valószínűleg észrevehetetlenek lesznek), és ez hatással lehet az I / O-kötött teljesítményre a film betöltése közben, de egyébként semmi sem változik.

Míg a fájlszétválás minden bizonnyal probléma, gyakran a hatásokat az operációs rendszer és a hardver szintű pufferelés és a gyorsítótárazás csökkenti. A késleltetett írások, olvasási előrejelzések, stratégiák, mint a prefetcher a Windows-ban, stb. Segítenek csökkenteni a töredezettség hatásait. Általában nem tulajdonképpen jelentős hatást gyakorolhat, amíg a széttöredezettség nem lesz súlyos (még azt is mondanám, hogy addig, amíg a swap-fájlod nem széttöredezett, valószínűleg soha nem fogsz észrevenni).

2. Egy másik példa a keresési indexelés. Mondja el, hogy be van kapcsolva az automatikus indexelés, és olyan operációs rendszer van, amely nem kezeli ezt a kecsesen. Ahogy egyre több indexelhető tartalmat tárol a számítógépére (dokumentumok és ilyenek), az indexelés hosszabb időt vehet igénybe és hosszabb ideig tarthat, és az I / O és a CPU használatakor is hatással lehet a számítógép észlelt sebességére. . Ez nem kapcsolódik a szabad helyhez, az indexelhető tartalom mennyiségéhez kapcsolódik. Azonban a szabad hely elfogyása több tartalom tárolásával jár együtt, így hamis kapcsolat jön létre.

3. Anti-vírus szoftver (hasonló a keresési indexelő példához). Mondja el, hogy víruskereső szoftver van beállítva a meghajtó háttérellenőrzéséhez. Ahogy egyre több szkennelhető tartalma van, a keresés több I / O és CPU erőforrást vesz igénybe, ami esetleg zavarja a munkát. Ismét ez a szkennelhető tartalom mennyiségéhez kapcsolódik. A több tartalom gyakran kevesebb szabad helyet jelent, de a szabad hely hiánya nem az oka.

4. Telepített szoftver. Mondja el, hogy van egy csomó szoftver telepítve, amely betölti a számítógépet, így lassítja az indítási időt. Ez lassul, mert sok szoftvert töltenek be. A telepített szoftver azonban merevlemez-helyet foglal el. Ezért a merevlemez-szabad tér ugyanakkor csökken, amikor ez megtörténik, és ismét hamis kapcsolat jön létre.

5. Sok más példa ezen a vonalon, amelyek együttesen, megjelenik a szabad tér hiányának és az alacsonyabb teljesítménynek a szoros összekapcsolása.

A fentiek egy másik oka annak, hogy ez egy ilyen közös mítosz: bár a szabad hely hiánya nem közvetlen ok a lassításra, a különböző alkalmazások eltávolítása, az indexelt vagy szkennelt tartalom eltávolítása, stb. ez a válasz ismét növeli a teljesítményt a fennmaradó szabad terület mennyiségétől független okok miatt. De ez természetesen felszabadítja a merevlemez-helyet. Ezért újra láthatóvá válik a „szabad hely” és a „gyorsabb számítógép” közötti nyilvánvaló (de hamis) kapcsolat.

Fontolgat: Ha van egy gépe, amely lassan fut, mert sok telepített szoftver, stb., Klónozza a merevlemezt (pontosabban) egy nagyobb merevlemezre, majd bontsa ki a partíciókat, hogy több szabad helyet kapjon, a gép nem varázslatosan felgyorsul. Ugyanezek a szoftverek betöltődnek, ugyanazok a fájlok ugyanolyan módon még töredezettek, ugyanaz a keresési indexelő továbbra is fut, a szabad hely ellenére semmi sem változik.

- Van valami köze a memóriaterület kereséséhez a dolgok mentéséhez?

Nem. Két nagyon fontos dolog, amit érdemes itt megemlíteni:

1. A merevlemez nem keresi meg a helyeket, hogy helyeket találjon. A merevlemez ostoba. Ez semmi. Ez egy nagy blokk a címzett tárolónak, amely vakon hozza a dolgokat, ahol az operációs rendszer azt mondja, és olvassa el, amit kér. A modern meghajtók kifinomult gyorsítótárazási és pufferelési mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek az idő múlásával szerzett tapasztalatok alapján tervezik az operációs rendszer megpróbáltatását (egyes meghajtók még ismerik a rájuk vonatkozó fájlrendszert), de lényegében gondolkodnak meghajtó, mint egy nagy, néma tégla tárolás alkalmi bónusz teljesítmény funkciók.

2. Az operációs rendszer sem keresi a helyeket a dolgok elhelyezésére. Nincs keresés. A probléma megoldásához sok erőfeszítés történt, mivel kritikus a fájlrendszer teljesítménye szempontjából. A fájlrendszer határozza meg, hogy az adatot ténylegesen a meghajtón hogyan szervezik meg. Például a FAT32 (régi DOS és Windows PC-k), NTFS (a Windows későbbi kiadásai), HFS + (Mac), ext4 (néhány Linux rendszer) és sok más. Még a „fájl” és a „könyvtár” fogalma is csak a tipikus fájlrendszerek termékei - a merevlemezek semmit nem tudnak a titokzatos vadállatokról fájlok. A részletek nem tartoznak e válasz hatálya alá. Azonban lényegében minden közös fájlrendszer nyomon követheti a rendelkezésre álló helyet a meghajtón, hogy a szabad hely keresése normális körülmények között (azaz a jó egészségű fájlrendszerek) szükségtelen. Példák:

Az NTFS-nek van egy főfájl-tábla, amely tartalmazza a speciális fájlokat $ Bitmap, stb., és rengeteg metaadatot ír le a meghajtót. Lényegében figyelemmel kíséri, hogy hol vannak a következő szabad blokkok, így az új fájlok közvetlenül a szabad blokkokba írhatók anélkül, hogy minden alkalommal be kellene szkennelni a meghajtót.

Egy másik példa: az Ext4-nek van az úgynevezett bitkép-elosztó, az ext2 és ext3 javítása, amely alapvetően segít abban, hogy közvetlenül meghatározza, hogy a szabad blokkok helyett a szabad blokkok listáját szkennelik. Az Ext4 is támogatja késleltetett elosztás, vagyis az operációs rendszerben lévő adatok RAM-ban történő pufferelése, mielőtt a meghajtóba írná, hogy jobb döntéseket hozhasson arról, hogy hová tegye a töredezettség csökkentését.

Sok más példa.

- Vagy azzal, hogy mozgatod a dolgokat ahhoz, hogy elég hosszú folyamatos helyet tudj megmenteni valamit?

Ez nem történik meg, legalábbis nem olyan fájlrendszerrel, amelyről tudom. A fájlok csak töredezettek.

A „dolgok mozgatásának folyamata ahhoz, hogy egy elég hosszú, egymással összefüggő helyet biztosítson valamire” nevezik töredezettségmentesítést. Ez nem történik meg, ha a fájlokat írják. Ez akkor történik, amikor a lemez töredezettségmentesítőjét futtatja. A Windows újabb kiadásaiban ez legalább egy ütemezés szerint történik automatikusan, de soha nem indítja el egy fájl írásával.

Képes elkerül az ilyen dolgok mozgatása kulcsfontosságú a fájlrendszer teljesítménye szempontjából, és ezért történik a töredezettség, és miért különálló lépésként létezik a töredezettségmentesítés.

- Mennyi üres helyet kell hagynom a merevlemezen?

Ez egy bonyolultabb kérdés a válaszra (és ez a válasz már egy kis könyvévé vált).

Ökölszabály:

1. Minden meghajtó típushoz:

A legfontosabb, hogy elegendő szabad hely maradjon Ön hatékonyan használja a számítógépet. Ha elfogy a munkahely, akkor nagyobb meghajtót szeretne.

Sok lemezfragmentáló eszköz minimális szabad helyet igényel (úgy gondolom, hogy a Windows-nak 15% -kal, legrosszabb esetben) kell dolgoznia. Ezt a szabad helyet a töredezett fájlok ideiglenes tárolására használják, mivel más dolgokat átrendeznek.

Hagyjon helyet a többi operációs rendszerhez. Például, ha a készüléknek nincs sok fizikai memóriája, és a dinamikusan méretezett oldalfájlokkal engedélyezett virtuális memória van, elegendő helyet kell hagynia az oldalfájl maximális méretének. Vagy ha van egy laptopja, amelyet hibernált módba helyez, akkor elegendő szabad helyre lesz szüksége a hibernált állapotfájl számára. Ilyesmik.

2. SSD-specifikus:

Az optimális megbízhatóság (és kisebb mértékben a teljesítmény) érdekében az SSD-k szabad helyet igényelnek, ami anélkül, hogy túl sok részletbe kerülne, a meghajtó körüli adatok terjesztésére használják, hogy elkerüljék, hogy folyamatosan írjanak ugyanarra a helyre (ami ezeket kihasználja) . Ezt a szabad teret elhagyó fogalmat túlkínálatnak nevezik. Fontos, de sok SSD-ben már létezik a túlzott mértékű kötelező hely. Ez azt jelenti, hogy a meghajtók gyakran több tucat GB-mal rendelkeznek, mint az operációs rendszerhez. Az alsó végű meghajtók gyakran szükségessé teszik manuális elhagyását unpartitioned helyet, de kötelező OP-vel rendelkező meghajtókhoz, nem kell szabad helyet hagynia. Fontos megjegyezni, hogy itt van a túlzottan rendelkezésre álló helyet gyakran csak a partíció nélküli helyről veszik. Tehát, ha a partíciónk elviszi az egész meghajtót, és szabad hely marad a rajta, ez nem mindig számol. A manuális túlkiszolgálás sokszor megköveteli, hogy csökkentse a partíciót, hogy kisebb legyen a meghajtó méreténél. A részleteket az SSD felhasználói kézikönyvében találja. A TRIM, a szemétgyűjtés és az ilyen effektusok is hatással vannak, de ezek a válaszon kívül esnek.

Személy szerint én általában megragadok egy nagyobb meghajtót, amikor 20-25 százalékos szabad hely marad. Ez nem a teljesítményhez kötődik, éppen az, hogy amikor eljutok ehhez a ponthoz, azt várom, hogy hamarosan elfogy a hely az adatok számára, és itt az ideje, hogy nagyobb meghajtót kapjak.

Sokkal fontosabb, mint a szabad hely figyelése, ha szükséges, hogy az ütemezett töredezettségmentesítés engedélyezve legyen (nem az SSD-ken), hogy soha ne juthasson olyan pontra, ahol eléggé bosszantóvá válik ahhoz, hogy befolyásolja Önt.

Van még egy megemlítendő dolog. Az itt felsorolt válaszok egyike említette, hogy a SATA félduplex módja egyidejűleg megakadályozza az olvasást és az írást. Bár igaz, ez nagyban leegyszerűsített, és többnyire nem kapcsolódik az itt tárgyalt teljesítménykérdésekhez. Ez egyszerűen azt jelenti, hogy az adatokat nem lehet mindkét irányban továbbítani a vezetéken ugyanabban az időben. Azonban a SATA meglehetősen bonyolult specifikációval rendelkezik, amely apró maximális blokkméreteket tartalmaz (kb. 8 kB blokkonként a dróton, azt hiszem), olvasási és írási műveleti sorok stb., És nem zárja ki, hogy az olvasás közben futó pufferekre írjon műveletek stb.

Az esetleges blokkolás a fizikai erőforrásokért való versengésnek köszönhető, amelyet rendszerint a gyorsítótár sokasága mérsékel. A SATA duplex módja szinte teljesen lényegtelen.

(A) A „Lassítás” széles fogalom. Itt arra utalok, hogy olyan dolgokra utalok, amelyek I / O-kötésűek (azaz ha a számítógép ott ül, ropogós számok, a merevlemez tartalmának nincs hatása), vagy CPU-kötve, és versenytársaik vannak a tangenciálisan kapcsolódó dolgokkal, amelyek magasak CPU-használat (azaz víruskereső szoftverek szkennelése tonna fájlokat).

(B) Az SSD-ket a töredezettség befolyásolja, hogy a szekvenciális hozzáférési sebességek általában gyorsabbak, mint a véletlen elérés, annak ellenére, hogy az SSD-k ugyanazokkal a korlátozásokkal nem rendelkeznek, mint a mechanikus eszköz (még akkor is, ha a töredezettség hiánya nem garantálja a szétválasztást a kopásszintezés miatt stb.). Szinte minden általános felhasználási forgatókönyvben ez nem kérdés. Az SSD-k széttagoltságából adódó teljesítménykülönbségek jellemzően elhanyagolhatók az olyan alkalmazások esetében, mint az alkalmazások betöltése, a számítógép indítása stb.

(C) Feltételezve, hogy egy sane fájlrendszer nem szétaprózza a fájlokat.

Ügyeljen arra, hogy az alábbi linken keresztül olvassa végig a SuperUserben folytatott élénk vitát!

Van valami, amit hozzá kell adni a magyarázathoz? Kikapcsolja a megjegyzéseket. Szeretne további válaszokat olvasni más tech-savvy Stack Exchange felhasználóktól? Nézze meg a teljes beszélgetés szálát itt.