Eheytys on prosessi, jossa tiedostojen fragmentteja ja tiedostojärjestelmien loogisia rakenteita jaetaan uudelleen levyille jatkuvan klusterisarjan varmistamiseksi .
Käytettäessä kiintolevyjä eheyttämisen vuoksi tiedostojen lukeminen ja kirjoittaminen kiihtyy, ja siksi ohjelmien ja käyttöjärjestelmän toiminta . Tämä saavutetaan johtuen siitä, että tiedostojen lukeminen eheyttämisen jälkeen suoritetaan mahdollisimman lineaarisesti ja jatkuvasti ilman kiintolevypään lisäliikkeitä fragmenttien etsimiseksi ja yhdistämiseksi.
Solid-state-asemien ja erityyppisiin flash-muistiin perustuvien flash- asemien ei tarvitse eheyttää tiedostojärjestelmiä. Lisäksi eheytys vahingoittaa jossain määrin flash-muistia, koska viimeksi mainitulla on paljon rajoitetumpi määrä kirjoitus-/uudelleenkirjoitusjaksoja kuin magneettisilla levyasemilla oikein käytettynä.
Tietojen pirstoutuminen - tiedoston jakaminen erikokoisiksi fragmenteiksi kirjoittamista varten kiintolevyn eri (ei peräkkäisille) alueille. Fragmentointia käytetään pääsääntöisesti, kun on tarpeen kirjoittaa suuri tiedosto levylle, jossa ei ole tarpeeksi jatkuvaa tilavuutta, mutta vapaata tilaa riittää (esimerkiksi aiemmin tallennettujen tiedostojen poistamisen vuoksi).
Tiedostojärjestelmän pirstoutuminen on pohjimmiltaan kompromissi tietojen alkuperäisen levylle tallentamisen yksinkertaisuuden ja nopeuden sekä nopeuden ja vastaavasti samojen tietojen lukemisen helppouden välillä tulevaisuudessa (mikä muuten, ei välttämättä tapahdu kovin pian prosessoriajan suhteen ).
Myös pirstoutuminen on seurausta tiedostojärjestelmän ja koko tietokoneen aktiivisesta toiminnasta edellä mainituista syistä.
ErikoistilaisuudetErityisen huomionarvoista on SSD -levyjen tahallinen pirstoutuminen niiden ohjaimen toimesta fyysisellä tasolla, millä itse asiassa on selvästi myönteinen vaikutus (katso Flash-fragmentointi fyysisellä tasolla ).
Kun pirstoutuneita tiedostoja on paljon, fragmentoituneita tiedostoja sisältävän aseman (etenkin kiintolevyn tai levykkeen ) nopeus laskee, koska kiintolevypään fyysisessä liikkeessä on viiveitä jaettujen fragmenttien välillä [1] . Lisäksi kiintolevyn yleinen pirstoutuminen hidastaa paitsi työskentelynopeutta olemassa olevien tiedostojen kanssa, myös yleensä hidastaa merkittävästi uusien kirjoittamista.
Kolmannen osapuolen apuohjelmien kehittäjät yrittävät tarjota käyttäjille erilaisia algoritmeja ja eheytyssääntöjä.
Erikseen kannattaa selittää edellä mainittu eheytys Windowsin käynnistyksen yhteydessä [5] . Tällä hetkellä vain tärkeät järjestelmätiedostot eheytetään. Käyttäjällä ei yleensä ole kykyä hallita tätä prosessia. Hidastaa hieman käyttöjärjestelmän käynnistystä, mutta käytännössä eliminoi käynnistysajan merkittävän pidentämisen tulevaisuudessa esimerkiksi onnistuneen järjestelmäpäivityksen jälkeen. Jos poistat tämän vaihtoehdon käytöstä Windowsin rekisterin kautta , käyttöjärjestelmän käynnistysaika lyhenee aluksi hieman, mutta ajan myötä se voi kasvaa nopeasti tietokoneen aktiivisen käytön myötä, vaikka säännöllinen yleinen eheyttäminen suoritettaisiin käyttöjärjestelmän työkaluilla (etenkin Windows XP :ssä ja alla), koska järjestelmän toiminnan aikana useimmat järjestelmätiedostot voidaan suojata suoralta pääsyltä tai klassinen eheyttäminen ei ole niille niin tärkeää.
Yhteenvetona edellä mainituista rajoituksista voidaan todeta, että joidenkin tiedostojen (esimerkiksi swap-tiedoston tai rekisteritiedostojen ) eheytys ei voi tapahtua järjestelmän suoran toiminnan aikana (ilman järjestelmärekisterin lisäsäätöjä [6] ). Tällaisiin tarkoituksiin voit käyttää usean käynnistyksen apuohjelmia , muokata rekisteriä tai eheyttää nämä tiedostot toisesta käyttöjärjestelmästä (esimerkiksi Linuxista ).
Eheytystä tarvitaan useimmiten tiedostojärjestelmissä, kuten MS-DOS :n tiedostojen allokaatiotaulukossa (FAT16, FAT32) ja Microsoft Windowsissa NTFS -käyttöjärjestelmissä , koska niiden kanssa työskentelevät ohjelmat eivät yleensä tarjoa sisäisiä keinoja pirstoutumisen estämiseksi (harvinaisissa tapauksissa poikkeuksia ovat KillCopy ja TeraCopy [7] ), ja se näkyy usein jopa lähes tyhjällä levyllä ja pienellä tiedostolatauksella.
Jotkin tiedostojärjestelmät tarjoavat sisäänrakennetun pirstoutumisen vähentämisen (katso Fragmentointi ext4:ssä ) säilyttäen samalla kunnollisen levyn ja kirjaamisen suorituskyvyn (katso Journaling in ext4 ). Esimerkki tällaisesta tiedostojärjestelmästä on ext4 , mutta täysi tuki ja työskentely sen kanssa on mahdollista vain Linux -ympäristöstä (katso ext4 tuki ).
Hajanaisuus ei välttämättä ole negatiivista. Joskus sitä käytetään tarkoituksella SSD -levyn käyttöiän pidentämiseen – tässä Trimm - komento tulee peliin . On syytä harkita, että pirstoutumista voidaan tarkastella eri tasoilla: tiedostojärjestelmätasolla (looginen) ja asematasolla (fyysinen, vain SSD-ohjain vastaa siitä , katso Mikro -ohjain ). Usein SSD-levyn käyttäjä ei ole edes tietoinen tällaisesta pirstoutumisesta, ja sitä käytetään laitteen muistikennojen tasaiseen kulumiseen (katso Kulutustasaus ). Mutta jopa SSD-asemilla Windows 8 ja uudemmat (joissakin tapauksissa) pyrkivät eheyttämään tiedostojärjestelmätasolla [8] . Se on kuitenkin niin harvinaista, että sinun ei pitäisi huolehtia siitä - nykyaikaisten SSD-levyjen resurssit ovat erittäin korkeat, ja käyttöjärjestelmän vakaus on erittäin tärkeää melkein kaikille käyttäjille.
Kiintolevyn kuntoSen lisäksi, että krooninen tiedostojen pirstoutuminen hidastaa tietokoneen tiedostotoimintoja (kuten lukemista ja kirjoittamista), se vaikuttaa negatiivisesti kiintolevyn "terveyteen", koska se saa levyn paikannuspäät jatkuvasti liikkumaan, mikä suorittaa lukemista. ja tietojen kirjoittaminen. Tämä voi lyhentää liikkuvan pääyksikön käyttöikää ja nostaa lämpötilaa kiintolevyn sisällä , mikä voi johtaa kiintolevylaitteiston entistä nopeampaan kulumiseen.
Flash-muistille ja sen ohjaimelleFlash-muisti on suorasaantimuisti, jossa pääsyaika mihin tahansa soluun on suhteellisen pieni ja sama sen osoitteesta riippumatta ja kirjoittaa dataa ns. scattershot-moodissa, jolloin vain muistiohjain itse tietää solun todellisen sijainnin. fragmentit. Lisäksi puolijohdeasemien solut kestävät vain rajoitetun määrän kirjoitussyklejä, joten normaalin eheyttämisen suorittaminen flash-asemilla ja SSD -levyillä ei ole vain tehotonta, vaan myös jollain tapaa haitallista [9] . Eheytysohjelmat voivat nopeuttaa SSD-levyn suorituskykyä , mutta ilman tiedostojärjestelmän klassista eheyttämistä (tai sen minimoimista) [9] .
Lämpötilan säätöKuten edellä selitettiin, vaikka SSD -fragmentoituminen on luonteeltaan kaksinkertaista (johtuen uudelleenkirjoitusresurssin tietyistä rajoituksista), ei pidä unohtaa paljon tärkeämpää ilmiötä, kuten muistisolusirujen lämpötilan nousua ja erityisesti ohjausmikro - ohjain . Tämä on toinen syy toteuttaa kattavia toimenpiteitä (esimerkiksi asianmukainen kaapelinhallinta ja asianmukainen tietokoneen jäähdytys ) asemien kunnon parantamiseksi järjestelmän toiminnan aikana, eikä vain pitää kirjaa tallennetuista tiedoista [10] .
Pirstoutumisen poistamiseksi on olemassa erityisiä apuohjelmia (eheytysohjelmia), joiden periaate on "kerää" jokainen tiedosto fragmenteistaan ja sijoittaa se sitten käyttöjärjestelmälle ja käyttäjälle edullisimpaan paikkaan. Tällaisten ohjelmien yleinen haittapuoli on niiden hidas toiminta - eheytysprosessi voi kestää hyvin kauan (jopa useita tunteja). Solid-state-asemia varten on erityinen komento, joka optimoi työn ilman tiedostojen fragmenttien lajittelua - trim .
Huolimatta siitä, että tällaisten ohjelmien joukossa on melko älykkäitä ohjelmia, hyvä eheytys (ei-järjestelmäasemalle) voidaan tehdä itse. Tätä varten riittää, että luot uuden osion levyllä olevalla tiedostojärjestelmällä ja kopioit sitten sille tallennettavat tiedostot tälle loogiselle levylle . Tällaisen tyhjälle levylle kopioinnin aikana tiedot kirjoitetaan peräkkäin, vain vähän tai ei ollenkaan. Lisäksi tiedostojen kirjoittaminen vie useita kertoja vähemmän aikaa kuin eheyttäminen ohjelmilla.
Tiedostorakenteen ja kiintolevyn toimintaperiaatteiden tuntemus auttaa merkittävästi vähentämään tiedostojen pirstoutumista käyttäjän työn oikean organisoinnin vuoksi. Tämä organisaatio koostuu siitä, että ne tiedostot, jotka on tarkoitus säilyttää pitkään, kirjoitetaan ensin tyhjälle levylle: suosikkielokuvat, arkistot, musiikki. Samat tiedostot, joita ei ole tarkoitus säilyttää pitkään, on parempi kirjoittaa levyn loppuun: niiden poistaminen ei aiheuta muiden tiedostojen jakamista. Mutta tämä lähestymistapa soveltuu hyvin vain ei-järjestelmäasemille (ja vähemmässä määrin saman aseman eri osioihin; tämä johtuu sekä tietojen suhteellisesta fyysisestä sijainnista magneettilevyillä että toistuvasta lukumäärän rajoituksesta osioista, joiden MBR - ositotyyli on edelleen kysytty [13] ), ja järjestelmäosion eheyttäminen on edelleen tehokkaampaa ja helpompaa suorittaa erikoisapuohjelmilla.
Muut apumenetelmätSe auttaa käyttämään erillistä osiota ja/tai taltiota [14] [15] usein muokatulle . Esimerkiksi Unixin kaltaisissa käyttöjärjestelmissä käyttäjätiedot ja asetukset ( /home directory ), väliaikaiset tiedostot (/tmp), protokollat , välimuistit jne. (/var) sijoitetaan usein erillisiin osioihin ; katso myös FHS .
Windows 7 ja uudemmat tietyillä asetuksilla [16] pystyvät eheyttämään, optimoimaan järjestelmätiedostoja, suorittamaan SSD-levyjen määräaikaishuoltoa [17] ja myös silloin, kun tietokone on käyttämättömänä.
| Käyttöjärjestelmien näkökohdat | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| |||||
| Tyypit |
| ||||
| Nucleus |
| ||||
| Prosessien hallinta |
| ||||
| Muistinhallinta ja osoitus |
| ||||
| Lataus- ja alustustyökalut | |||||
| kuori | |||||
| muu | |||||
| Luokka Wikimedia Commons Wikikirjat Wikisanakirja | |||||