Чи працюєте дисковий простір на комп'ютері?

Це переклад відповіді на питання про вплив вільного дискового простору на продуктивність з сайту superuser.com.

Від автора:Я думаю, що я випадково написав всю книгу. Залийте собі чашку кави перед читанням.

Чи працюєте дисковий простір на комп'ютері? Увімкніть дисковий простір не прискорюючи комп'ютер, принаймні не самим. Це дійсно поширений міф. Цей міф є настільки поширеним, що заповнення жорсткого диска часто відбувається одночасно, оскільки інші процеси, які можуть традиційно уповільнювати ваш комп'ютер. Продуктивність SSD може зменшити, як це заповнено, але це порівняно нова проблема, властива SSD, і, по суті, невидимість звичайним користувачам. В цілому, відсутність вільного простору – це лише червона крига для бука.

Замітка автора: «Повільний» є терміном з дуже широкою інтерпретацією. Я використовую його тут по відношенню до процесів I / O (тобто якщо комп'ютер чистий обчислювальний, вміст диска не впливає) або процесів, пов'язаних з процесорами, які споживають багато ресурсів процесора (тобто антивірус сканування багато файлів).
Наприклад, такі явища:

• Фрагментація файлів. Фрагментація файлу - це проблема, але відсутність вільного простору, в той час як одна з багатьох чинників, не єдина причина фрагментації. Основні моменти:
  ** Fragmentation впливає на SSD-накопичувачі, оскільки послідовні операції читання зазвичай набагато швидше, ніж випадковий доступ, хоча SSD-накопичувачі не мають однакових обмежень, таких як механічні пристрої (і, отже, відсутність фрагментації не гарантує стабільного доступу через розподіл носіння та аналогічні процеси). Однак, практично будь-який типовий випадок використання, це не проблема. Відмінності в продуктивності SSD, пов'язаних з фрагментацією, зазвичай невидимі до процесів запуску додатків, завантаження комп'ютера та інших.
  • Імовірність фрагментації файлу не пов'язана з кількістю вільного дискового простору. В залежності від розміру найбільшого безперервного блоку вільного простору на диску (тобто «заглушки» вільного простору), який обмежений від кількості вільного простору. Ще одна залежність - метод, який використовується файловою системою при розміщенні файлів (більше від цього пізніше).
    Наприклад: Якщо диск займає 95% простору і все, що вільно представлена одним безперервним блоком, то новий файл буде фрагментований з ймовірністю 0% (незалежно від того, звичайно, нормальна файлова система фрагментує файли спеціально – приблизно. автор) (також ймовірність фрагментації розширеного файлу не залежить від кількості вільного простору). З іншого боку, диск, наповнений 5% даних, рівномірно розподілений над ним, має дуже високу ймовірність фрагментації.
  • Зауважте, що фрагментація файлів тільки впливає на продуктивність, коли ці файли доступні. Наприклад: У вас є хороший, дефрагментований диск з великою кількістю безкоштовних «гапсів». Типова ситуація. Працюємо добре. Тим не менш, в якийсь момент ви приїжджаєте до ситуації, де немає великих безкоштовних блоків зліва. Ви завантажуєте великий фільм і файл дуже фрагментований. Ви не сповільните свій комп'ютер. Ваші файли додатків та інші, які були чудово, не стануть миттєво фрагментованими. Фільм може, звичайно, зайняти більше навантаження (як правило, типові бітрейти фільмів настільки нижчі, ніж швидкість читання жорстких дисків, які, ймовірно, повинні йти неочищені), і це може вплинути на продуктивність I / O, в той час як кіно навантажень, але нічого іншого буде змінити.
  • Хоча фрагментація є проблемою, часто проблема зміщується шляхом кешування і буферизації операційною системою і апаратним забезпеченням. Повідомлене написання, прептивне читання та ін. допоможе вирішити проблеми, викликані фрагментацією. В цілому, ви не помітите нічого, поки рівень фрагментації занадто високий (Я навіть венчур, щоб сказати, що до тих пір, поки ваш файл старіння не фрагментований, ви не помітите нічого).
• Ще одним прикладом є індексація пошукових систем. Ввімкнено автоматичне індексування, а операційна система не реалізує її дуже добре. Як ви економите більше і більше індексованих файлів на комп'ютер (додатки і т.д.), індексування займає більше часу і може почати мати помітний ефект на виражену продуктивність комп'ютера в процесі його роботи, їсти як I / O, так і час процесора. Це не пов'язане з безкоштовним простором, але пов'язано з кількістю індексованих даних. Однак виснаження дискового простору відбувається одночасно з збереженням більшого вмісту, тому багато встановлюють неправильні відносини.
• Антивіруси. Це дуже схожий на приклад індексу пошуку. Скажіть, що у вас є антивірус, який виконує фонові сканування вашого приводу. У вас є більше і більше файлів для сканування, і пошук починає споживати більше і більше ресурсів процесора I / O, можливо, interfering. І знову проблема сканування контенту. Більшість контенту означає менше місця, але відсутність вільного простору є причиною проблеми.
• Налагоджені програми. Якщо ви завантажте комп’ютер, який збільшує час завантаження. Уповільнення відбувається, оскільки багато програм навантажуються. У той же час встановлені програми займають місце на диску. Таким чином, обсяг вільного простору зменшується одночасно з уповільненням, що може призвести до неправильних висновків.
• Є багато інших подібних прикладів, які дають ілюзію зв'язку дискового простору виснаження і зниження продуктивності.

Наведені ілюструє ще одну причину за поширеність цього міфу: хоча виснаження вільного простору не є безпосередньо причиною сповільнення, видалення різних додатків, видалення індексованого і сканованого вмісту і т.д. іноді (але не завжди такі випадки виходять за межі цього тексту) призводить до збільшення продуктивності з причин, не пов'язаних з кількістю вільного простору. Дисковий простір виділяється природно. Відбувається помилкове підключення «більше вільного простору» та «смаженого комп’ютера». й

Дивитися.: Якщо ваш комп'ютер повільний через велику кількість програм, встановлених і т.д., і ви клоняєте точно ваш жорсткий диск до більшого жорсткого диска, а потім розширити розділи, щоб отримати більш вільний простір, комп'ютер не буде швидше вручну. Завантажуються однакові програми, такі ж файли фрагментуються таким же чином, як і ті ж показники, які не мають змін, незважаючи на збільшення вільного простору.

Чи є це все, щоб зробити з пошуком місця для розміщення файлів?
Ні, це не так. Є два важливі пункти тут:

1. Ваш жорсткий диск не шукає місця для розміщення файлів.й Важкий привід - приплив. Тексти пісень, а це означає: Він нічого. Це великий блок адресного зберігання, який сліпо заперечує операційну систему з точки зору розміщення. Сучасні диски оснащені складними механізмами кешування та буферизації, призначеними для прогнозування запитів операційної системи на основі людського досвіду (диски навіть знають про файлові системи). Але по суті, привід повинен бути думаний як велика стягаюча цегла, іноді з експлуатаційними можливостями.
2. Ваша операційна система також не шукає місця розташування. Немає «пошуку».й Для вирішення цього питання, як це важливо для виконання файлової системи. Відновлення даних на вашому диску, як визначається файловою системою, такими як FAT32 (старі комп'ютери DOS і Windows), NTFS (нові системи Windows), HFS+ (Mac), ext4 (в окремих Linux-системах), так і багато інших. Навіть концепція «файлу» або «режисури» – це лише фрукти типової файлової системи: жорсткі диски не знають про те, як «файли». Деталі за цим текстом. По суті, всі загальні файлові системи містять спосіб відстеження вільного простору на диску, тому не варто шукати вільний простір при нормальних обставинах (тобто в нормальному стані файлової системи). Приклади:
   
   
   • NTFS містить таблицю файлів, що містить спеціальні файли (наприклад, $Bitmap) та багато метаданих, які описує диск. По суті, він відстежує наступні вільні блоки, щоб файли можуть бути записані до диска, не маючи сканування диска кожного разу.
   • Ще один приклад, ext4 має суб'єкт, який називається "розрахунком платіжної карти", поліпшення ext2 і ext3, що дозволяє безпосередньо визначати позицію вільних блоків, замість сканування списку вільних блоків. Ext4 також підтримує "розкладений розподіл", що істотно розподіляє дані операційною системою в оперативну пам'ять перед написанням на диск, щоб зробити краще рішення для зменшення фрагментації.
   • Багато інших прикладів.

Може бути, це про переміщення файлів назад і для того, щоб виділити досить тривалий простір, зберігаючи?
Ні, що не відбувається. Як мінімум не в будь-якій з файлових систем я знаю. Файли просто фрагментовані.

Процес переміщення файлів назад і для виділення довгого безперервного блоку називається дефрагментація. Це не відбувається при написанні файлів. Це відбувається при запуску програми дефрагментації диска. принаймні в нових системах Windows, це відбувається автоматично за графіком, але написання файлів ніколи не є підставою для запуску цього процесу.

Уміння уникати переміщення файлів таким чином є ключем до продуктивності файлової системи, а причина, чому фрагментація відбувається і дефрагментація є автономним кроком.

Скільки вільного місця необхідно залишити на диску?
Це більш складне питання, і я вже писав так багато.

Основні правила, які можна слідувати:

• Для всіх типів дисків:
  
  • Найголовніше залишити достатню кількість простору для використання комп'ютера ефективно. Якщо ви закінчите простір, вам може знадобитися більший диск.
  • Багато утиліти для дефрагментації диска вимагають мінімального вільного простору (наприклад, пакет з Windows в найгіршому випадку вимагає 15% вільного простору) для їх роботи. Вони використовують цей простір для тимчасової зберігання фрагментованих файлів, в той час як інші об'єкти переміщуються.
  • Залиште номер для інших функцій операційної системи. Наприклад, якщо ваш комп'ютер не має великої кількості фізичної пам'яті, і віртуальна пам'ять ввімкнена з динамічним файлом swap, ви повинні залишити достатньо вільного простору, щоб вмістити максимальний розмір файлу для запису. Якщо у вас є ноутбук, який ви надішлемо приховуванні, вам буде потрібно достатньо вільного простору, щоб зберегти файл стану сплячки. Це речі.
• Щодо SSD:
  
  • Для оптимальної надійності (і до меншої кількості продуктивності), на SSD-накопичувачі необхідно мати вільний простір, який, не виходячи з деталей, використовується для розподілу даних рівномірно по всій диску, щоб уникнути постійного написання на одному місці (що призводить до зменшення ресурсу). Концепція зарезервованого простору називається переплануванням. Це важливо, але багато SSD вже мають обов'язкове резервне копіювання. Це, диски часто мають кілька десятків гігабайтів більше простору, ніж вони показують операційну систему. Найдешевші диски часто вимагають залишити частину простору немарковані. Але при роботі з дисками, які вимушені почервоніння, це не потрібно. Важливо відзначити, що Додаткові місця часто приймають тільки з немаркованих зон.й Тому не завжди працювати, коли ваш розділ займає весь диск, і ви залишаєте на ньому вільний простір. Ручна реле вимагає, щоб зробити розділ меншим, ніж розмір диска. Перевірити керівництво користувача вашого SSD. ТРІМ і збір сміття, як це також впливає, але вони за межі цього тексту.

Як правило, я купити новий, більший диск, коли у мене є близько 20 до 25 відсотків вільного простору. Не про те, що саме тоді, коли я збираюсь до цього пункту, це означає, що місце буде проходити найближчим часом, а значить, для того, щоб купити новий диск.

Більш важливо, ніж відстеження місця, щоб переконатися, що запланована дефрагментація на якому вона повинна бути (не на SSD), тому ви ніколи не отримаєте в точку, де досить великий, щоб мати помітний вплив.

Ім'я
Є ще одне, щоб згадати. Одне з інших відповідей на це питання згадує про те, що режим напівдуплексу SATA неможливе читати і писати одночасно. Незважаючи на те, що це правда, це сильний перепідбір, і це значно не пов’язано з питаннями виконання. В реальності це просто означає, що дані не можуть передаватися через дріт в двох напрямках одночасно. Однак специфікація SATA включає в себе крихітні максимальні розміри блоків (Я думаю, про 8kB за блок, коли передається над дротом), черги читання і запису операцій, і так далі, і нічого не перешкоджає запису даних в буфер при прочитуванні та аналогічних операціях перекриття.

Будь-який блокаж, який може статися, буде включати конкуренцію для фізичних ресурсів, які зазвичай зміщуються великими обсягами кешу. Режим ДАІ має майже нічого спільного з цим кейсом.

Джерело: habrahabr.ru/post/256231/