Levyn eheytys selitetty

Levyn eheyttämistä ympäröi aiemmin mysteeri, jossa neuvottiin, ettet koskaan koske tietokoneen hiirtä eheyttämisen ollessa käynnissä, tee se vikasietotilassa ja varmista itsesi tietojen menetyksen mahdollisuudesta satunnaisesta sähkökatkoksesta. Monet ihmiset pelkäävät edelleen eheyttämistä tai yksinkertaisesti yrittävät olla ajattelematta sitä Internet-hauissa edelleen esiintyvän vanhan neuvon takia. Tässä artikkelissa yritän selittää levyn eheyttämisen ja kaikki siihen liittyvät käsitteet yksinkertaisella tavalla poistamaan kaikki siihen liittyvät pelot tai myytit.

Levyn eheyttämisen ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä, kuinka kiintolevy toimii, mikä tiedostojärjestelmä on ja kuinka pirstoutuminen todella tapahtuu. Nämä saattavat kuulostaa hyvin teknisiltä termeiltä, ​​mutta käsitteet on todellisuudessa melko helppo ymmärtää pienellä selityksellä ja joitain piirroksia. Katsotaanpa niitä täällä.

Kuinka kiintolevy toimii

Kiintolevy (kiintolevy) on tietokoneen hitain osa, koska se sisältää liikkuvia osia - pyörivät astiat ja kirjoituspää. Näin se näyttää tietokoneen sisällä:

Aina kun avaat tiedoston (tai järjestelmä yrittää käyttää tiedostoa), keskusyksikkö lähettää pyynnön kiintolevyllesi ja luku- ja kirjoituspää alkaa liikkua hakemaan pyydettyjä tietoja. Sen sijaan, että puhuisin yksityiskohtaisesti siitä, kuinka luku- ja kirjoituspää liikkuu tarkasti (käyttäen termejä, kuten 'kulmanopeus', 'etsi aika' ja niin edelleen), sanon vain tosiasian, joka sinun on muistettava - tiedonsiirtonopeuden suhteen , kiintolevylevyn ulompi osa, jota kutsutaan myös aseman etuosaksi, on nopein, kun taas aseman sisäosa tai takaosa on hitain.

Levyn pinta on jaettu sektoreihin ja kappaleisiin (katso alla oleva kuva). Jos tämä vaikuttaa olevan liian paljon syötettävää tietoa, älä huoli siitä. On kaksi syytä, miksi sisällytän nämä tiedot artikkeliini - se voi auttaa luomaan mielessäsi kuvan, joka kertoo kuinka tiedot tallennetaan kiintolevylle, ja näitä ovat myös termit, joita käytetään usein eheytysohjelmistoissa. Joten jos pystyt tekemään ylimääräistä vaivaa, lue kaikin keinoin tämä osa läpi ja yritä ymmärtää äärimmäisen tekninen terminologia, jota täällä noudatetaan.

Kappaleet ovat pohjimmiltaan kuin vuosirenkaat leikatulla puulla. Ja sektorit ovat kuin pizzan kiilat, paitsi että tietokoneterminologiassa yksi sektori on osa pizzakiilaa, joka kuuluu yhteen kappaleeseen ja on yleensä 512 tavua kooltaan.

Eri kiintolevymalleissa voi olla eri määrä raitoja ja sektoreita. Tosiasia on kuitenkin, että minkä tahansa kiintolevyn ulommille raidoille tallennettu data vie vähemmän aikaa luku- ja kirjoituspäähän pääsyyn kuin sisempiin kappaleisiin tallennettu data.

Mikä on tiedostojärjestelmä?

Kiintolevylle tallennetuilla valtavilla tiedoilla on oltava tapa järjestää ja hallita sitä, mitä tiedostojärjestelmät tekevät. NTFS on tiedostojärjestelmä, jota Microsoft käyttää Windows-käyttöjärjestelmässä (Windows NT: stä lähtien). Tiedostojärjestelmä ylläpitää jokaisen tiedoston fyysistä sijaintia kiintolevyllä ja antaa tietokoneellesi mahdollisuuden hakea tietoja pyydettäessä. Tiedostojärjestelmä yhdistää 512 tavun sektorien ryhmät klustereiksi, mikä on pienin tilan yksikkö tiedoston tai tiedoston osan tallentamiseksi. NTFS-kiintolevyillä on yleensä 8 sektoria ryhmää kohti, mikä tarkoittaa, että yhden klusterin koko on 4096 tavua. Tämä on kappalekoko, johon jokainen tiedosto jaetaan. Ottaen huomioon, että monien kiintolevylle tallennettujen tiedostojen koot mitataan megatavuina tai jopa gigatavuina, niiden jakaminen 4096 tavun kappaleiksi, vaikkakin tarpeen useista syistä, tarjoaa valtavan pirstoutumismahdollisuuden.

Mikä on sirpaloituminen?

Äskettäin alustetulle kiintolevylle tiedostot kirjoitetaan jatkuvasti - kaikki yhteen tiedostoon kuuluvat klusterit tallennetaan siististi yhteen ja tiedosto on kaikki yhdessä kappaleessa, koska jokaisen tiedoston kirjoittamiseen on runsaasti vapaata tilaa. Ja sitten aloitat tietokoneesi käytön. Jos et käyttäisi sitä, se pysyisi siististi järjestettynä eikä sinun tarvitse huolehtia pirstaloitumisesta, mutta silloin se ei olisi muuta kuin kallis huoneen sisustus. Hajanaisuus ei johdu siitä, että teet jotain väärin tai koska tietokoneesi on huono, se tapahtuu normaalin tietokoneen käytön yhteydessä. Kuvittele kiintolevy, jonka tiedostot on tallennettu siististi vierekkäin. Sano nyt, että poistat 1 megatavun tiedoston tämän siististi tallennetun ryhmän keskeltä ja tallenna sitten 2 megatavun tiedosto kiintolevylle. Järjestelmä etsii vapaata tilaa tiedoston kirjoittamiseen, se löytää 1 megatavun vapaan tilan lohkon, jonka olet juuri asettanut saataville poistamalla vanhan tiedoston, ja alkaa kirjoittaa uutta tiedostoa siihen, ja kuten odotettavissa on, 1 megatavua myöhemmin siinä loppuu tila tässä paikassa ja alkaa etsiä seuraavaa käytettävissä olevaa vapaata tilaa. Jos seuraava avaruusikkuna on 1 megatavu, vasta tallennettu tiedosto jaetaan vain kahteen osaan. Oletetaan kuitenkin, että seuraava vapaan tilan lohko on puoli megatavua, ja kun olet kirjoittanut osan tiedostostasi tähän paikkaan, järjestelmä etsii enemmän tilaa ja tiedosto on nyt jaettu yli kahteen osaan. Tämä on yksinkertaistettu selitys pirstoutumisen tapahtumiselle.

Katso alla oleva kuva nähdäksesi miksi sillä on merkitystä tietokoneesi suorituskyvylle. Vasemmalla näet kaavamaisen kuvan tiedostosta, joka on tallennettu kaikki yhdessä kappaleessa yhteen paikkaan. Oikealla näet saman tiedoston, joka on paloiteltu useiksi paloiksi, jotka on tallennettu kiintolevyn eri paikkoihin. Kuvittele nyt, kuinka paljon työtä kirjoitus- ja kirjoituspää on tehtävä noudettaessa vasemmanpuoleista tiedostoa ja vertaa sitä määrään, jos työn on tehtävä hyppypaikka sijoittamaan tiedoston oikealta puolelta. On selvää, että oikealla olevan tiedoston käyttäminen vie kauemmin. Mitä useampaan kappaleeseen tiedosto hajotetaan, ja mitä kauempana nämä kappaleet ovat hajallaan kiintolevyllä, sitä kauemmin kestää luku- ja kirjoituspää sen hakeminen, mikä johtaa hitaampaan suorituskykyyn.

Itse tiedostojen sirpaloitumisen lisäksi on kysymys vapaan tilan pirstaloitumisesta, mikä puolestaan ​​aiheuttaa enemmän tiedostojen pirstoutumista. Tämä tapahtuu yleensä, kun tiedot poistetaan jättäen pienet osat vapaata tilaa hajallaan jäljellä olevien tiedostojen väliin. Tuloksena on, että kun uudet tiedostot tallennetaan kiintolevylle, järjestelmä hajottaa ne paloiksi mahtumaan näihin pieneen osaan vapaata tilaa.

Kuinka levyn eheytys toimii

Nyt kun tiedät kaiken mitä sinun tarvitsee tietää kiintolevyistä, tiedostojärjestelmästä ja pirstoutumisesta, siirrymme tämän artikkelin pääaiheeseen, joka on levyn eheytys. Toivon, että on selvää, miksi kiintolevy on eheytettävä. Tämä toiminto ei vain auta tiedostokappaleiden palauttamisessa toisiinsa, vaan voi myös konsolidoida vapaan tilan siten, että uusien tiedostojen kirjoittamiseen on käytettävissä suurempia lohkoja estäen siten pirstaloitumista. Hyvä eheytys sisältää myös algoritmin tiedostojen älykkääseen sijoittamiseen, joka hyödyntää kiintolevyn nopeamman ja hitaamman tiedonsiirtovyöhykkeen tuntemusta. Tarkastellaan lähemmin näitä levyjen eheyttämisen näkökohtia.

Tiedoston eheytys

Yksinkertaisesti sanottuna tiedostojen eheytys on prosessi, jolla tiedostot palataan takaisin yhteen. Levyn eheyttäjien tehtävä on kirjoittaa tiedostot uudelleen vierekkäisiin vapaan tilan lohkoihin varmistaen, että kaikki tiedostofragmentit kirjoitetaan peräkkäisessä järjestyksessä. Tällä tavalla kiintolevyn luku- ja kirjoituspäiden on mentävä yhteen paikkaan päästäksesi pyydettyyn tiedostoon sen sijaan, että heidän olisi kerättävä tiedostopaloja koko asemalle.

Vapaan tilan eheytys

Kiintolevyn vapaan tilan eheyttäminen tai yhdistäminen on yksi tehokkaimmista pirstoutumisen estämistekniikoista. Kun vapaa tila on suurissa vierekkäisissä lohkoissa sen sijaan, että se olisi hajallaan kiintolevyn ympäri pienemmissä osioissa, kiintolevylle kirjoitettavat uudet tiedostot voidaan helposti sijoittaa yhdeksi kappaleeksi. Kun kirjoitat tiedostoja levyn eheyttämisen aikana, eheyttäjät yrittävät sijoittaa kaikki tiedostot lähemmäksi toisiaan, jotta jäljellä oleva vapaa tila yhdistyy suurempiin osiin.

Älykäs tiedostojen sijoittelu

Tietäen kuinka kiintolevy toimii ja miten siihen tallennetaan ja miten siihen pääsee käsiksi, voit ymmärtää tiedostojen älykkään sijoittamisen teorian helpommin. On todella enemmän kuin muutama tapa, jolla tiedostot voidaan sijoittaa kiintolevylle järjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi. Eri eheyttäjät voivat käyttää erilaisia ​​tekniikoita tai algoritmeja tiedostojen sijoittamiseen, jotkut tarjoavat vaihtoehdon algoritmeista, jotka käyttäjä voi valita vastaamaan heidän henkilökohtaista tietokoneen käyttötyyliään.

Eheyttäjät voivat yrittää pitää yhdessä tiedostot, joita tavallisesti käytetään yhdessä, kuten ryhmä .dll-tiedostoja, joita tarvitaan sovelluksen käynnistämisen yhteydessä. Tämä vähentää huomattavasti työtä, jonka kiintolevyn luku- ja kirjoituspäätä on tehtävä, kun näitä tiedostoja pyydetään. Järjestelmätiedostojen sijoittaminen kiintolevyn nopeille ulommille raidoille vähentää järjestelmän käynnistymiseen ja sovellusten käynnistymiseen kuluvaa aikaa. Tätä kiintolevyn nopeaa aluetta voidaan käyttää myös useimmin käytettyjen tiedostojen sijoittamiseen, mikä parantaa jokapäiväisten tehtävien nopeutta. Samaan aikaan harvoin käytettyjen tiedostojen siirtäminen aseman takaosaan (hitaammat sisäiset raidat) varmistavat, että ne ovat poissa tieltä eivätkä vie arvokasta vapaata tilaa nopealla vyöhykkeellä.

Kuten näette, levyn eheytys ei ole vain tiedostofragmenttien yhdistäminen, vaan siinä on paljon enemmän. Kaikki eheyttäjissä käytetyt tekniikat tarjoavat suuria mahdollisuuksia parantaa järjestelmän nopeutta ja suorituskykyä. Ihmiset, jotka julistavat, että eheyttämistä ei tarvita nykyaikaisilla kiintolevyillä, eivät ehkä ole kokeilleet modernia eheytysohjelmaa, jolla on tehokas optimointimoottori. Jokainen, joka käyttää tietokonettaan paljon, muokkaa, tallentaa ja poistaa tiedostoja, asentaa ja poistaa ohjelmistoja, pelaa tietokonepelejä tai työskentelee pitkäaikaisissa kouluprojekteissa, huomaa varmasti parannuksen tietokoneen suorituskyvyssä sen jälkeen, kun siinä on käytetty monipuolista eheytysohjelmistoa. Kuten sanotaan, näkeminen on uskomista. Yritä eheyttää ja optimoida kiintolevy nähdäksesi, mitä eroa sillä voi olla tietokoneen suorituskyvyssä.