为了直观，我们将下面这幅硬盘结构图中的盘片部分简单的划分成3磁道共18扇区。我们不打算去考虑每个盘片有上千条磁道、每条磁道有上千个扇区的情况，也不考虑柱面的概念，忽略簇的概念，省略一切有碍理解的东西，用最简单的图，看清楚什么是磁盘碎片 硬盘构造11229?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?13138 磁头：用于读取、写入、清除数据，是硬盘中技术含量最高的部件。在音圈马达的带动下可沿Z移动到各条磁道。513?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?22694 盘片：表面涂有可记录磁性的物质，用于存储数据。在这幅图片中，由灰色线将盘片划分成了3条磁道，每条磁道又划分出若干个单元格，这里每一个单元格代表一个扇区。31417?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?20222 主轴：内有轴承、马达，可带动盘片高速旋转。29553?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?17750 音圈马达：硬盘里的定位马达，类似于音频扬声器里所用的马达。18837?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?27306 磁盘碎片产生的典型过程 （例一）32037?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?16122  磁盘读写过程1753?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?14494 图中，系统正在向硬盘中写入一个文件，名为“椰子”，该文件体积较大，需要占用5个扇区的空间，因此要完全写入到硬盘当中需要较长的时间。磁头从1号扇区开始顺时针方向写入文件，当2号扇区中的数据写入完时，硬盘接到了一条新的命令—写入文件“葡萄”，文件“葡萄”体积较小，只需占用1个扇区的空间，它被写入到了扇区3当中。6101?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?15338 这样一来，由于3号扇区已经被占用，文件“椰子”剩下的数据就要从4号扇区开始写入，最后，剩下的数据被写入到了4至6号扇区。如图，由于“葡萄”的插队，文件椰子无法储存在连续的扇区当中，被分割开的这两段数据就被称为磁盘碎片。28153?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?24894 磁盘碎片危害导致系统崩溃或数据丢失17437?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?1682 磁盘碎片产生的典型过程 （例二） 30637?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?23266 例一中的硬盘经过一段时间的使用之后，内部储存的文件发生了一些变化：一个新文件“西瓜”被写入到了硬盘当中，之后文件“葡萄”被删除了  磁盘读写过程13553?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?10454 这时，硬盘接到了写入文件“橘子”的命令，“橘子”需要占用3个扇区的储存空间。如图，现在硬盘中共有两段不连续的可用空间，但任何一段单独的可用空间都不足以容纳整个“橘子”文件，不得已，“橘子”被拆分为两部分写入硬盘剩余的可用空间中，从而产生了磁盘碎片  磁盘读写过程5321?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?18382 例一中的情况在下载大文件时十分常见，因为下载文件的过程不需要人为干预，所以一般人在下载文件的过程中都会做一些其它的事情。 如：浏览网页、玩游戏等等。浏览网页的过程中浏览器会产生大量的“Internet 临时文件”，玩游戏的过程中游戏程序也可能会产生临时文件，或因内存不足导致操作系统改变了页面文件的大小，这些情况都可能如例一般影响下载中的文件，产生磁盘碎片。实际使用中往往一部电影文件被下载到硬盘中之后会有数千个磁盘碎片。 817?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?31254 例二中的情况是在删除了旧文件、添加新文件时发生的。通常情况下，系统会在对文件来说足够大的第一个连续可用空间上存储文件。如果没有足够大的可用空间，系统会将尽可能多的文件保存在最大的可用空间上，然后将剩余数据保存在下一个可用空间上。 因此，除非拥有容量无限大的硬盘，否则，在有限的硬盘空间中进行添加和删除文件的操作就必然会有例二这种产生磁盘碎片的情况发生。当然，较实际需求大的硬盘空间可以减少这种情况的发生。 磁盘碎片的危害30381?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?28130 通常，磁盘碎片并不影响硬盘的正常工作，它的主要危害在于会降低硬盘的读写速度，不过当大量磁盘碎片存在于Windows的重要文件中时，也可能导致系统崩溃或数据丢失。磁盘碎片会降低硬盘读写速度的原因来自两个方面。  磁盘读写过程31777?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?6214 第一方面，观察上图，当硬盘读取文件“橘子”时，磁头需划过图中的阴影区域，但其中有一部分并不是“橘子”所在的扇区，因此，和读取连续的文件比起来，读取碎片“橘子”时，硬盘增加了等待盘片旋转到指定扇区的潜伏期和磁头切换磁道所需的寻道时间。12209?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?27798 同理，在写入数据时，也会因无法将数据写入到连续的扇区中而降低速度。1493?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?4586 Windows磁盘碎片整理工具是必备武器5841?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?5430 另一方面是因为缓存，操作系统会在内存中划分一部分区域作为缓存，有些硬盘也会为内置的缓冲区设置缓存功能，缓存的一项功能是“预取”：在硬盘读取完指定扇区的数据之后、接到系统的下一条指令之前，磁头接着读取相邻的若干扇区的数据并存入缓存中，如果系统接下来所需的数据正好就是相邻扇区的数据，那么便可以直接从缓存中读取而不用磁头再寻址，提高了访问速度。 19041?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?27014 缓存同样可以增加硬盘的写入速度。在实际生活中，一般的文件都会占用成千上万个扇区的空间，根据缓存“预取”的原理，如果硬盘中的文件完全没有磁盘碎片的话，那么“预取”的命中率就可以达到几乎100%，但因为有磁盘碎片，通常“预取”的命中率只在50%左右。2113?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?486  其它分区的管理工具也有用武之地9961?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?16238 因此，盘片转动一周，磁头在外侧磁道可以读取到八个扇区的数据，而在内侧磁道只能读取到一半的数据，这就是性能差距的原因。在分区时，C盘总是从最外侧磁道开始划分，因此C盘是硬盘中性能最好的分区。要将哪些文件储存在这性能最好的分区之中是个需要认真对待的问题。 6233?999宝藏网www.in9.cnjzzwa?11294 在上文中我们曾接触过页面文件，作为虚拟内存的重要组成部分，页面文件每天都要经受无数次的读写，在物理内存容量不高的系统中，虚拟内存的性能对系统的整体性能至关重要。因此，将页面文件放置在C盘中是我们的最佳选择。4369   o来自http://lampard008.blog.hexun.com/762504_d.html |
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