Зашто празни простор на диску убрзава рачунаре?

Када учите више о компјутерима и како они раде, повремено ћете наићи на нешто што изгледа да нема смисла. Имајући то на уму, да ли пражњење простора на диску заправо убрзава рачунаре? Данашња постова за питања и одговоре СуперУсер имају одговор на збуњено питање читатеља.

Данашња сесија питања и одговора долази нам захваљујући СуперУсер-у - подјела Стацк Екцханге-а, груписане од стране заједнице веб-локација за питања и одговоре.

Сцреенсхот љубазношћу нцхенга (Флицкр).

Питање

Читач СуперУсер Реми.б жели да зна зашто пражњење простора на диску убрзава рад рачунара:

Гледао сам много видео записа и сада разумем како рачунари раде мало боље. Разумијем што је РАМ, о волатилној и несталној меморији и процесу замјене. Такођер разумијем зашто повећање РАМ-а убрзава рад рачунала.

Оно што не разумем је зашто чишћење простора на диску убрзава рачунало. Да ли стварно убрзава компјутер? Ако је тако, зашто то чини?

Да ли то има неке везе са тражењем простора меморије да би се сачувале ствари или са кретањем ствари да би се створио довољно дугачак простор да би се нешто спасило? Колико празног простора треба да оставим на хард диску?

Зашто пражњење простора на диску убрзава компјутер?

Одговор

Сарадник СуперУсер-а Јасон Ц има одговор за нас:

"Зашто убрзава пражњење простора на диску?"

Не ради се, барем не сама. Ово је веома чест мит. Разлог за то је уобичајен мит јер се попуњавање чврстог диска често дешава у исто време када и друге ствари које традиционално могу да успоре рачунар (А). Перформансе ССД-а имају тенденцију да се деградирају док се попуњавају, али ово је релативно ново питање, јединствено за ССД-ове, и није стварно приметно за повремене кориснике. Генерално, мали слободни простор на диску је само црвена харинга.

На пример, ствари као што су:

1. Фрагментација датотеке. Фрагментација датотека је проблем (Б), али недостатак слободног простора, иако је дефинитивно један од многих фактора који доприносе, није једини узрок тога. Неке кључне тачке овде:

Шансе за фрагментацију датотеке су не у вези са количином слободног простора на диску. Они се односе на величину највећег континуалног блока слободног простора на диску (тј. "Рупе" слободног простора), који је износ слободног простора случајно ставља горњу границу. Они су такође повезани са начином на који систем датотека рукује алокацијом датотека (даље испод). Размотрити: Диск који је 95% пун са свим слободним простором у једном једином континуалном блоку има нула процената шансе за фрагментирање нове датотеке (Ц) (а шанса фрагментирања додатог фајла је независна од слободног простора). Погон који је пун пет одсто, али са равномерно распоређеним подацима на диску има веома велику шансу фрагментације.

Имајте на уму ту фрагментацију датотека утиче само на перформансе када се приступа фрагментираним датотекама. Размотрити: Имате фину, дефрагментирану диск јединицу која и даље има пуно слободних "рупа" у њој. Уобичајени сценарио. Све иде глатко. На крају, ипак, стижете до тачке где више нема великих блокова слободног простора. Када преузмете огроман филм, фајл завршава као јако фрагментиран. Ово неће успорити рачунар. Сви ваши апликацијски фајлови и такви који су претходно били у реду неће изненада постати фрагментирани. Ово може довести до тога да филм траје дуже за учитавање (иако су типичне брзине бита за филмове тако ниске у поређењу са стопама читања чврстог диска да ће највероватније бити непримјетне), а то може да утиче на перформансе И / О везаних током учитавања филма, осим тога, ништа се не мења.

Док је фрагментација фајлова свакако проблем, често се ефекти ублажавају пуферовањем и кеширањем на нивоу оперативног система и хардвера. Одгођена писања, читање унапред, стратегије као што је префетцхер у Виндовсима, итд., Све то помаже да се смање ефекти фрагментације. Обично не заправо доживите значајан утицај док фрагментација не постане озбиљна (чак бих се усудио рећи да док год ваш свап фајл није фрагментиран, вероватно никада нећете приметити).

2. Индексирање претраге је још један примјер. Рецимо да је аутоматско индексирање укључено и да оперативни систем не ради тако елегантно. Како сачувате све више индексираног садржаја на рачунару (документи и слично), индексирање може трајати дуже и дуже и може почети да утиче на перципирану брзину вашег рачунара док се користи, како у И / О тако и код употребе ЦПУ-а . Ово није повезано са слободним простором, већ је повезано са количином садржаја који се може индексирати. Међутим, изостанак слободног простора иде руку под руку са складиштењем већег броја садржаја, па се извуче лажна веза.

3. Антивирусни софтвер (слично као код индексирања претраживања). Реците да имате антивирусни софтвер који је подешен за скенирање позадине вашег уређаја. Будући да имате све више и више скенираних садржаја, претраживање траје више И / О и ЦПУ ресурса, можда ометајући ваш рад. Опет, ово се односи на количину скенираног садржаја који имате. Више садржаја често је мање слободног простора, али недостатак слободног простора није узрок.

4. Инсталлед софтваре. Рецимо да имате много инсталираног софтвера који се учитава када се рачунар покрене, чиме се успоравају времена покретања. Ово успоравање се дешава зато што се пуно софтвера учитава. Међутим, инсталирани софтвер заузима простор на чврстом диску. Због тога се слободни простор на чврстом диску смањује у исто вријеме када се то догоди, и опет се може направити лажна веза.

5. Многи други примери у том правцу који, када се узму заједно, појавити блиско повезивање недостатка слободног простора са нижим перформансама.

Горе наведено илуструје још један разлог да је ово тако уобичајен мит: Иако недостатак слободног простора није директан узрок успоравања, деинсталирање различитих апликација, уклањање индексираног или скенираног садржаја, итд. Понекад (али не увијек, изван опсега овај одговор) поново повећава перформансе из разлога који нису повезани са преосталом количином слободног простора. То наравно ослобађа простор на тврдом диску. Стога, опет, може се направити очигледна (али лажна) веза између „више слободног простора“ и „бржег компјутера“.

Размотрити: Ако имате машину која ради споро због много инсталираног софтвера, итд., Клонирајте ваш хард диск (тачно) на већи хард диск, а затим проширите ваше партиције да добијете више слободног простора, машина неће магично убрзати. Иста софтверска оптерећења, исте датотеке су и даље фрагментиране на исти начин, исти индекс за претраживање и даље ради, ништа се не мијења упркос томе што има више слободног простора.

"Да ли то има неке везе са тражењем простора меморије да би се ствари сачувале?"

Не није тако. Овде постоје две веома важне ствари: \ т

1. Ваш хард диск не тражи около да би пронашао места за стављање ствари. Твој хард диск је глуп. То није ништа. То је велики блок адресне меморије који слијепо ставља ствари на које ваш ОС каже и чита све што се од њега тражи. Модерни погони имају софистициране механизме за кеширање и баферовање дизајниране око предвиђања онога што ће ОС тражити на основу искуства које смо стекли током времена (неки дискови су чак свјесни датотечног система који је на њима), али суштински, мислите на возите само као велику глупу циглу складишта са повременим додатним перформансама.

2. Ваш оперативни систем не тражи ни места за стављање ствари. Нема потраге. Много труда је уложено у рјешавање овог проблема јер је то кључно за перформансе датотечног система. Начин на који су подаци организовани на вашем диску одређује вас систем датотека. На пример, ФАТ32 (стари ДОС и Виндовс рачунари), НТФС (каснија издања оперативног система Виндовс), ХФС + (Мац), ект4 (неки Линук системи), и многи други. Чак и појам "фајл" и "директоријум" само су производи типичних система датотека - хард-дриве-и не знају ништа о мистериозним звијерима фајлови. Детаљи су изван оквира овог одговора. Али у суштини, сви уобичајени системи датотека имају начине праћења где је расположиви простор на диску, тако да је тражење слободног простора, под нормалним околностима (тј. Системима датотека у добром здрављу), непотребно. Примери:

НТФС има главну табелу датотека која укључује специјалне датотеке $ Битмап, итд., и много метаподатака који описују погон. У суштини, она прати где су следећи бесплатни блокови тако да се нове датотеке могу директно писати на слободне блокове без потребе да се скенира диск сваки пут.

Други пример: Ект4 има оно што се назива битмап алокатор, побољшање у односу на ект2 и ект3 што у основи помаже директно одредити где су слободни блокови уместо скенирања листе слободних блокова. Ект4 такође подржава одложено додјељивање, то јест, пуферирање података у РАМ-у од стране ОС-а прије него што се испише на диск како би се донијеле боље одлуке о томе гдје да се смањи фрагментација.

Многи други примери.

"Или померањем ствари да се направи довољно дугачак простор да се нешто сачува?"

Не. То се не дешава, бар не са било којим системом датотека за који знам. Датотеке су само фрагментиране.

Назива се процес “померања ствари да би се створио довољно дугачак простор за штедњу” дефрагментинг. То се не дешава када се датотеке пишу. Ово се дешава када покренете дефрагментатор диска. У новијим издањима оперативног система Виндовс, то се догађа аутоматски по распореду, али се никада не покреће писањем датотеке.

Могућности да авоид Померање ствари уоколо као што је ово кључно за перформансе датотечног система, и због тога се дешава фрагментација и зашто дефрагментација постоји као посебан корак.

"Колико празног простора треба да оставим на хард диску?"

Ово је теже питање за одговор (а овај одговор је већ претворен у малу књигу).

Правило палца:

1. За све типове погона:

Што је најважније, оставите довољно слободног простора да ефикасно користите рачунар. Ако вам понестаје простора за рад, пожељет ћете већу вожњу.

Многи алати за дефрагментацију диска захтевају минималну количину слободног простора (мислим да онај са Виндовсом захтева 15%, најгори случај) за рад. Они користе овај слободан простор да привремено задрже фрагментисане датотеке док су друге ствари преуређене.

Оставите простор за друге функције ОС-а. На пример, ако ваша машина нема много физичког РАМ-а, а виртуелна меморија је омогућена са страницом са динамичком величином странице, пожељет ћете оставити довољно простора за максималну величину датотеке датотеке. Или ако имате лаптоп који сте ставили у режим хибернације, биће вам потребно довољно слободног простора за датотеку стања хибернације. Ствари као.

2. ССД-специфично:

За оптималну поузданост (иу мањој мери, перформансе), ССД уређаји захтевају неки слободан простор, који, без улажења у превише детаља, користе за ширење података око погона да би се избегло стално писање на исто место (које их истроши) . Овај концепт остављања слободног простора назива се прекомерним резервисањем. Важно је, али у многим ССД-овима већ постоји обавезан прекомерни простор. То значи да погони често имају неколико десетина ГБ више него што пријављују оперативном систему. Погони на доњем крају често захтевају ручно напуштање унпартитионед простора, али за погоне са обавезним ОП, не морате остављати слободног простора. Важно је напоменути да је то Превише резервисаног простора често се узима само из неподељеног простора. Дакле, ако ваша партиција заузме читаву вашу диск јединицу и оставите слободан простор на њој, то не значи увек цоунт. Много пута, ручно прекомерно резервисање захтева да смањите партицију да буде мања од величине диска. Потражите детаљна упутства за употребу ССД-а. ТРИМ, сакупљање смећа и слично имају ефекте, али они су изван оквира овог одговора.

Лично, обично узмем већи диск када имам око 20-25 процената слободног простора. Ово није повезано са перформансама, само када дођем до те тачке, очекујем да ћу ускоро остати без простора за податке и да је време да добијем већу брзину.

Важније од гледања слободног простора је да осигурате да је планирана дефрагментација омогућена тамо где је то прикладно (не на ССД-овима) тако да никада не дођете до тачке у којој она постаје довољно страшна да вас погађа.

Постоји још једна ствар која је вредна помена. Један од других одговора овде помиње да САТА-ин полудуплексни режим спречава читање и писање у исто време. Иако је то истина, ово је увелико поједностављено и углавном није повезано са питањима перформанси о којима се овдје расправља. То једноставно значи да се подаци не могу преносити у оба смјера на жици истовремено. Међутим, САТА има прилично сложену спецификацију која укључује мале максималне величине блока (око 8кБ по блоку на жици, мислим), читање и писање редова операција, итд., И не искључује писање у бафере који се дешавају док се читају у току, интерлеавед операцијама, итд.

Било какво блокирање које би се догодило било би због конкуренције за физичке ресурсе, обично ублажене обиљем кеша. Дуплексни режим САТА је овде готово потпуно неважан.

(А) “Успорити” је широк појам. Овде га користим да се позовем на ствари које су или И / О-везане (тј. Ако ваш рачунар седи тамо крцкање бројева, садржај хард диска нема утицаја) или ЦПУ-везан и натјечу се са тангенцијално повезаним стварима које имају високу Употреба процесора (тј. Скенирање антивирусног софтвера у тонама датотека).

(Б) На ССД-ове утиче фрагментација у томе што су секвенцијалне брзине приступа обично брже од случајног приступа, упркос ССД-овима који се не суочавају са истим ограничењима као механички уређај (чак и тада, недостатак фрагментације не гарантује секвенцијални приступ због изједначавања трошења, итд.). Међутим, у практично сваком сценарију опште употребе, ово није проблем. Разлике у перформансама услед фрагментације на ССД дисковима су обично занемарљиве за ствари као што су учитавање апликација, дизање рачунара, итд.

(Ц) Претпоставимо да је то разумни систем датотека који намерно не фрагментира фајлове.

Обавезно прочитајте остатак живахне дискусије на СуперУсер-у путем линка испод!

Имате ли нешто да додате објашњењу? Звучи у коментарима. Желите ли прочитати више одговора од других технолошки паметних Стацк Екцханге корисника? Погледајте цео дискусију овде.