A töredezettségmentesítés a fájltöredékek és a fájlrendszerek logikai struktúráinak újraelosztása a lemezeken a fürtök folyamatos sorozatának biztosítása érdekében .
Merevlemezek használata esetén a töredezettségmentesítés miatt felgyorsul a fájlok olvasása és írása, így a programok és az operációs rendszer működése is . Ez annak köszönhető, hogy a fájlok töredezettségmentesítés utáni olvasása a lehető leglineárisabban és folyamatosan történik, a merevlemez fejének további mozgása nélkül a töredékek keresése és újraegyesítése érdekében.
A különböző típusú flash memóriákon alapuló szilárdtestalapú meghajtóknak és flash meghajtóknak nincs szükségük a fájlrendszerek töredezettségmentesítésére. Sőt, a töredezettségmentesítés bizonyos mértékig károsítja a flash memóriát, mivel az utóbbinak jóval korlátozottabb az írási/újraírási ciklusa, mint a mágneses lemezmeghajtóknak, ha megfelelően használják.
Adattöredezettség - egy fájl felosztása különböző méretű töredékekre, hogy a merevlemez különböző (nem egymást követő) területeire írjon. A töredezettséget általában akkor használják, ha nagy fájlt kell írni egy lemezre, ahol nincs elegendő folyamatos kötet, de a teljes szabad hely elegendő (például a korábban rögzített fájlok törlése miatt).
A fájlrendszer töredezettsége lényegében kompromisszumot jelent az adatok kezdeti lemezre való kiíratásának egyszerűsége és sebessége, valamint a sebesség és ennek megfelelően ugyanazon adatok jövőbeni könnyű beolvasása között (ami egyébként, a processzoridőt tekintve nem nagyon fog megtörténni ).
Ezenkívül a töredezettség a fájlrendszer és a számítógép egészének aktív működésének következménye a fenti okok alapján.
Különleges alkalmakKülön figyelemre méltó az SSD-k szándékos feldarabolása a vezérlőjük által fizikai szinten, aminek valójában egyértelműen jótékony hatása van (lásd: A Flash töredezettsége fizikai szinten ).
Ha sok töredezett fájl van, a töredezett fájlokat tartalmazó meghajtó (különösen a merevlemez vagy hajlékonylemez ) sebessége csökken, mivel késések vannak a merevlemez fejének fizikai mozgásában a felosztott töredékek között [1] . Ezenkívül a merevlemez általános töredezettsége nemcsak a meglévő fájlokkal való munka sebességét lassítja, hanem általában jelentősen lelassítja az újak írását is.
A harmadik féltől származó segédprogramok fejlesztői különböző algoritmusokat és töredezettségmentesítési szabályokat próbálnak biztosítani a felhasználóknak.
Külön érdemes kifejteni az előbb említett töredezettségmentesítést a Windows indításakor [5] . Jelenleg csak a fontos rendszerfájlok töredezettségmentesítése történik meg. A felhasználó általában nem tudja irányítani ezt a folyamatot. Kissé lelassítja az operációs rendszer indításának folyamatát, de gyakorlatilag kiküszöböli a rendszerindítási idő jelentős növekedését a jövőben, például egy sikeres rendszerfrissítés után. Ha letiltja ezt az opciót a Windows rendszerleíró adatbázisán keresztül , az operációs rendszer indítási ideje eleinte kissé lecsökken, de idővel gyorsan megnőhet a számítógép aktív használatával, még akkor is, ha rendszeres általános töredezettségmentesítés történik az operációs rendszer eszközeivel (különösen Windows XP és lent), mivel a rendszer működése során a legtöbb rendszerfájl védhető a közvetlen hozzáféréstől, vagy a klasszikus töredezettségmentesítés nem annyira fontos számukra.
Összegezve a fenti korlátozásokat, egyes fájlok töredezettségmentesítése (például a cserefájl vagy a rendszerleíró fájlok) nem történhet meg a rendszer közvetlen működése során ( a rendszerleíró adatbázis további "beállítása" [6] nélkül ). Ilyen célokra használhat többrendszertöltő segédprogramokat , módosíthatja a beállításjegyzéket, vagy defragmentálhatja ezeket a fájlokat egy másik operációs rendszerről (például Linuxról ).
A töredezettségmentesítésre leggyakrabban olyan fájlrendszereknél van szükség, mint a File Allocation Table (FAT16, FAT32) MS-DOS-hoz és NTFS operációs rendszerekhez Microsoft Windows esetén, mivel az ezekkel dolgozó programok általában nem biztosítanak belső eszközt a töredezettség megelőzésére (ritkán kivétel a KillCopy és a TeraCopy [7] ), és gyakran megjelenik még majdnem üres lemezen és kis fájlterhelés esetén is.
Egyes fájlrendszerek beépített töredezettségcsökkentést biztosítanak (lásd Fragmentálás az ext4 -ben ), miközben megőrzik a megfelelő lemez- és naplózási teljesítményt (lásd: Naplózás az ext4-ben ). Ilyen fájlrendszer például az ext4 , azonban a teljes támogatás és a vele való munka csak Linux környezetből lehetséges (lásd ext4 support ).
A töredezettség nem feltétlenül negatív. Néha szándékosan használják az SSD élettartamának növelésére – itt jön képbe a trim parancs . Érdemes megfontolni, hogy a töredezettség különböző szinteken jöhet számításba: fájlrendszer szinten (logikai) és meghajtó szinten (fizikai, csak az SSD vezérlő felelős érte , lásd Mikrokontroller ). Az SSD-t használó gyakran nem is tud ilyen töredezettségről, és az eszköz memóriacelláinak egyenletes elhasználására szolgál (lásd Kopásszintezés ). De még a szilárdtestalapú meghajtókon is a Windows 8 és újabb (bizonyos esetekben) hajlamos a fájlrendszer szintjén töredezettségmentesíteni [8] . Ez azonban olyan ritka, hogy nem kell aggódnia miatta - a modern SSD-k erőforrásai nagyon magasak, és az operációs rendszer stabilitása szinte minden felhasználó számára rendkívül fontos.
Merevlemez állapotaAmellett, hogy lelassítja a számítógép fájlműveleteit (például olvasás és írás), a krónikus fájlok töredezettsége negatívan befolyásolja a merevlemez "egészségét", mivel a lemez pozicionáló fejei állandó mozgást okoznak, amelyek az olvasást végzik. és adatok írása. Ez lerövidítheti a mozgó fejegység élettartamát és növelheti a HDD belsejében a hőmérsékletet , ami a merevlemez hardverének még gyorsabb kopásához vezethet.
Flash memóriához és vezérlőjéhezA flash memória egy közvetlen elérésű memória, amelyben a cellák elérési ideje viszonylag kicsi és azonos címtől függetlenül , és úgynevezett scattershot módban írja az adatokat, amikor is csak a memóriavezérlő tudja a cella valós helyét. a töredékeket. Ráadásul a félvezető meghajtók cellái csak korlátozott számú írási ciklust képesek kibírni, így a normál töredezettségmentesítés végrehajtása flash meghajtókon és SSD -ken nemcsak nem hatékony, de bizonyos szempontból káros is [9] . A töredezettségmentesítő programok felgyorsíthatják az SSD teljesítményét , de anélkül, hogy a fájlrendszer klasszikus töredezettségmentesítéséhez folyamodnának (vagy minimalizálnák azt) [9] .
Hőmérséklet szabályozásAhogy fentebb kifejtettük, bár az SSD töredezettsége kettős természetű (az újraírási erőforrás bizonyos korlátai miatt), nem szabad megfeledkezni egy sokkal fontosabb jelenségről sem, mint például a memóriacella-chipek hőmérsékletének emelkedése és különösen a vezérlő mikrokontroller . Ez újabb ok arra, hogy átfogó intézkedéseket hozzunk (például megfelelő kábelkezelés és megfelelő számítógépes hűtés ) a meghajtók állapotának javítása érdekében a rendszer működése során, és ne csak a rögzített adatok nyilvántartását vezessük [10] .
A töredezettség kiküszöbölésére speciális segédprogramok (töredezettségmentesítő programok) vannak, amelyeknek az az elve, hogy minden fájlt a töredékeiből „összegyűjtenek”, majd az operációs rendszer és a felhasználó számára legelőnyösebb pozícióba helyezik. Az ilyen programok általános hátránya a lassú működésük - a töredezettségmentesítési folyamat nagyon hosszú ideig tarthat (akár több óráig is). A szilárdtestalapú meghajtókhoz van egy speciális parancs, amely optimalizálja a munkát a fájltöredékek újrarendezése nélkül - trim .
Annak ellenére, hogy az ilyen típusú programok között vannak meglehetősen intelligens programok, egy jó töredezettségmentesítés (nem rendszermeghajtó esetén) önállóan is elvégezhető. Ehhez elegendő egy új partíciót létrehozni a lemezen lévő fájlrendszerrel, majd egyszerűen átmásolni a rajta tárolt fájlokat erre a logikai lemezre . Az ilyen üres lemezre másolás során az adatok szekvenciálisan kerülnek kiírásra, csekély vagy egyáltalán nem töredezett. Ezenkívül a fájlok írási folyamata többször kevesebb időt vesz igénybe, mint a programok segítségével történő töredezettségmentesítés.
A fájlszerkezet és a merevlemez működési elveinek ismerete nagymértékben csökkenti a fájlok töredezettségét a felhasználó munkájának megfelelő megszervezése miatt. Ez a szervezés abból áll, hogy azokat a fájlokat, amelyeket hosszú ideig kell tárolni, először egy üres lemezre írják: kedvenc filmek, archívumok, zenék. Ugyanazokat a fájlokat, amelyeket nem tervezünk hosszú ideig tárolni, jobb, ha a lemez végére írjuk: törlésük nem okoz más fájlok felosztását. Ez a megközelítés azonban csak nem rendszermeghajtókra (és kisebb mértékben ugyanazon meghajtó különböző partícióira) alkalmazható; ez egyrészt a mágneslemezeken lévő adatok relatív fizikai elhelyezkedésének, másrészt a számuk gyakori korlátozásának köszönhető. a még mindig keresett MBR partícióstílusú partíciók [13] ), és a rendszerpartíció töredezettségmentesítése továbbra is hatékonyabb és könnyebben végrehajtható speciális segédprogramokkal.
Egyéb segítő módszerekSegít külön partíció és/vagy kötet [14] [15] használata a gyakran módosított . Például a Unix-szerű operációs rendszerekben a felhasználói adatok és beállítások ( /home könyvtár ), ideiglenes fájlok (/tmp), protokollok , gyorsítótárak stb. (/var) gyakran külön partíciókon vannak elhelyezve ; lásd még FHS .
A Windows 7 és újabb verziók bizonyos beállításokkal [16] képesek töredezettségmentesítésre, rendszerfájlok optimalizálására, az SSD-k ütemezett karbantartására [17] , valamint akkor is, ha a számítógép tétlen.
| Az operációs rendszerek szempontjai | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| |||||
| Típusok |
| ||||
| Sejtmag |
| ||||
| Folyamatmenedzsment _ |
| ||||
| Memóriakezelés és címzés | |||||
| Betöltési és inicializálási eszközök | |||||
| Héj | |||||
| Egyéb | |||||
| Kategória Wikimedia Commons Wikikönyvek Wikiszótár | |||||