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深入理解磁盘碎片与RAM碎片

  【IT168 技术】从计算机存储出现以来,磁盘碎片和RAM碎片一直是大家关注的问题。碎片并不总是坏事,因为它在某些操作系统的工作方式中具有特定的用途。不过,它也可能成为整体存储效率的一个阻碍。

  在这篇文章中,我们将解读碎片的含义,并进一步展开解释磁盘碎片,包括内部碎片、外部碎片和文件碎片。

  碎片是什么?

  从最基本的层面上来说,磁盘碎片就是存储设备上的碎片数据。碎片是不连续应用程序或文件系统存储的结果,即给定应用程序或文件的不同部分没有存储在存储设备上的一组连续存储块中。

  简而言之,距离很重要。一个操作系统通常会将应用程序和文件存储块存储在存储设备上的下一个可用位置。当然,不一定是应用程序中直接与上一个块相邻的存储块。

  随着操作系统中读写操作的发生,磁盘碎片通常会随着时间的推移而增加。应用程序和文件被添加和删除,因此新的存储会以非连续的方式打开不同的块。

  碎片有时被认为是对文件存储资源的低效使用:磁盘读取时间因为需要查找和访问给定应用程序文件的不同位置而增加。另一方面,操作系统能够快速地在任何可用的存储块上写文件,而不需要重新分配块以便进行顺序读取,从而加快了文件写操作的速度。

  碎片也会出现在系统内存(RAM)中。由于要使用和重用现有的内存寄存器,应用程序和系统进程会在非连续块中分配和使用内存。

  图如,一个碎片化磁盘将相关数据保存在非连续的位置,与逻辑上分配得更合理的碎片整理后的磁盘形成了对照。

  碎片化的目的

  碎片化的目的是帮助操作系统使用存储设备上的可用空间。

  在没有磁盘碎片的情况下,应用程序和文件存储需要不断地更新和移动存储块,以维护连续的、非碎片化的文件系统。磁盘碎片被视为使操作系统能够尽可能快地写入存储比特的必要副产品。

  碎片的类型

  当操作系统或应用程序写入与前面存储比特不直接相邻的文件时,就会产生碎片。根据定义,磁盘和文件碎片都是关于以片段而不是顺序分配存储的。

  碎片的主要类型有以下几种:

  ·内部碎片。指RAM系统或外部存储空间供应过多,而没有被操作系统或应用程序使用的一种碎片类型。

  ·外部碎片。当应用程序或进程从内存或外部存储系统中删除,且未立即重新分配使用的空间,从而留下一个片段时会产生。

  ·数据碎片。通过数据碎片,数据以非顺序的方式被写入内存或文件存储中,使用下一个可用的存储块。

内部碎片与外部碎片对比

  碎片的优点

  ·更少的失败。在不支持碎片的系统中,如果没有足够的顺序空间,写操作将失败。

  ·更快的数据写入。在支持数据碎片的系统中,数据写入通常会更快,而不是试图重新组织数据存储以支持连续数据写。

  ·存储优化。通过利用每个可用的存储块,碎片系统可以使用更多潜在的存储资源。

  碎片的缺点

  ·读速度慢。随着存储设备变得越来越碎片化,读取非顺序文件所需的时间可能会增加。

  ·需要定期整理碎片。随着时间的推移,日益碎片化的存储设备将会降低性能,因此需要定期整理碎片,这会耗费一定的时间。

  原文作者:Sean Michael Kerner

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