Почему очистка дискового пространства ускоряет работу компьютеров?

Я просмотрел кучу видео и теперь немного лучше понимаю, как работают компьютеры. Я лучше понимаю, что такое оперативная память, энергозависимая и энергонезависимая память и процесс подкачки. Я также понимаю, почему увеличение ОЗУ ускоряет работу компьютера.

Я не понимаю, почему очистка дискового пространства ускоряет работу компьютера. Является ли? Почему это? Связано ли это с поиском свободного места для сохранения вещей? Или с перемещением вещей, чтобы создать достаточно длинное непрерывное пространство, чтобы что-то спасти? Сколько свободного места на жестком диске я должен оставить свободным?


Здесь я случайно написал книгу. Сначала выпейте кофе.

Почему очистка дискового пространства ускоряет работу компьютеров?

Этого не происходит, по крайней мере, не на свой собственный. Это действительно распространенный миф. Причина, по которой это распространенный миф, заключается в том, что заполнение жесткого диска часто происходит одновременно с другими вещами, которые традиционно могут замедлить ваш компьютер. Производительность SSD имеет тенденцию к снижению по мере заполнения диска, но это относительно новая проблема, уникальная для SSD, и она не особо заметна для обычных пользователей. Как правило, недостаток свободного дискового пространства — это просто отвлекающий маневр.

Например, такие вещи, как:

  • Фрагментация файлов. Фрагментация файлов является проблемой †† , но недостаток свободного места, безусловно, является одним из многих факторов, способствующих этому. не единственная причина этого. Вот некоторые ключевые моменты:

    • Вероятность фрагментации файла не связана с количеством оставшегося свободного места на драйве. Они связаны с размером самого большого непрерывного блока свободного пространства на диске (например, «дырки» свободного пространства), верхняя граница которого ограничивается . Они также связаны с тем, как файловая система обрабатывает размещение файлов (подробнее ниже). Учтите: диск, заполненный на 95% всем свободным пространством в одном непрерывном блоке, имеет 0% вероятность фрагментации нового файла ††† (и вероятность фрагментации добавленного файла не зависит от свободного места). Диск, заполненный на 5%, но с равномерным распределением данных по диску, имеет очень высокую вероятность фрагментации.

    • Помните, что фрагментация файлов влияет на производительность только при доступе к фрагментированным файлам . Учтите: у вас хороший дефрагментированный диск, на котором все еще есть много свободных «дыр». Обычный сценарий. Все идет гладко. В конце концов, однако, вы дойдете до точки, когда больше не останется больших блоков свободного места. Вы загружаете огромный фильм, но в итоге файл сильно фрагментирован. Это не замедлит ваш компьютер. Все ваши файлы приложений и тому подобное, которые раньше были в порядке, не станут внезапно фрагментированными.. Это может увеличить время загрузки фильма (хотя типичные битрейты фильмов настолько низки по сравнению со скоростью чтения жесткого диска, что, скорее всего, будут незаметны), и это может повлиять на ввод-вывод. -зависимая производительность при загрузке фильма , но в остальном ничего не меняется.

    • Хотя фрагментация файлов, безусловно, проблема, часто эффекты смягчаются буферизацией и кэшированием на уровне ОС и оборудования. Отложенная запись, упреждающее чтение, такие стратегии, как предварительная выборка в Windows и т. Д. — все это помогает уменьшить эффект фрагментации. Обычно вы на самом деле не испытываете значительного воздействия, пока фрагментация не станет серьезной (я бы даже рискнул сказать, что пока ваш файл подкачки не фрагментирован, вы, вероятно, никогда не заметите) .

  • Индексирование поиска — еще один пример. Допустим, у вас включено автоматическое индексирование, а ОС не справляется с этим должным образом. По мере того, как вы сохраняете на свой компьютер все больше и больше индексируемого содержимого (документов и т. Д.), Индексация может занимать все больше времени и может начать влиять на воспринимаемую скорость вашего компьютера во время его работы, как при вводе-выводе, так и при использовании ЦП. . Это не связано со свободным пространством, это связано с объемом имеющегося у вас индексируемого контента. Однако исчерпание свободного места идет рука об руку с хранением большего количества содержимого, поэтому создается ложное соединение.

  • Антивирусное программное обеспечение. Аналогично примеру поисковой индексации. Допустим, у вас настроено антивирусное программное обеспечение для фонового сканирования вашего диска. Поскольку у вас появляется все больше и больше поддающегося сканированию контента, поиск требует больше ресурсов ввода-вывода и ЦП, что может мешать вашей работе. Опять же, это связано с количеством имеющегося у вас сканируемого контента. Больше контента часто означает меньше свободного места, но нехватка свободного места не является причиной.

  • Установленное программное обеспечение. Предположим, у вас установлено много программного обеспечения, которое загружается при загрузке вашего компьютера, что замедляет время запуска. Это замедление происходит из-за того, что загружается много программного обеспечения. Однако установленное программное обеспечение занимает место на жестком диске. Таким образом, свободное пространство на жестком диске уменьшается одновременно с этим, и снова может быть легко установлено ложное соединение.

  • Есть много других примеров. те строки, которые, взятые вместе, кажутся , чтобы тесно связать нехватку свободного места с более низкой производительностью.

Вышеупомянутое иллюстрирует другую причину, по которой это такой распространенный миф: хотя нехватка свободного места не является прямой причиной замедления, удаление различных приложений, удаление проиндексированного или отсканированного содержимого и т. д. иногда (но не всегда; за рамками этого ответа) увеличивается снова производительность по причинам, не связанным с количеством оставшегося свободного места. Но это также естественным образом освобождает место на жестком диске.. Следовательно, опять же, может быть установлена ​​очевидная (но ложная) связь между «большим свободным пространством» и «более быстрым компьютером».

Учтите: если у вас есть машина работает медленно из-за большого количества установленного программного обеспечения и т. д., и вы точно клонируете свой жесткий диск на жесткий диск большего размера, а затем расширяете разделы, чтобы получить больше свободного места, машина не будет волшебным образом ускоряться. Загружается одно и то же программное обеспечение, одни и те же файлы по-прежнему фрагментированы теми же способами, тот же индексатор поиска по-прежнему работает, ничего не меняется, несмотря на наличие большего количества свободного места.

Обязательно ли это делать с поиском места в памяти куда сохранять вещи?

Нет. Это не. Здесь стоит отметить две очень важные вещи:

  1. Ваш жесткий диск не ищет места для размещения вещей. Твой жесткий диск тупой. Это ничто. Это большой блок адресного хранилища, который слепо помещает вещи туда, куда ваша ОС сообщает, и читает все, что от них требуется. Современные диски имеют сложные механизмы кэширования и буферизации, предназначенные для прогнозирования того, что ОС будет запрашивать на основе опыта, который мы приобрели с течением времени (некоторые диски даже знают о файловой системе, которая находится на них), но, по сути, подумайте о ваш диск — это просто большой тупой блок хранилища со случайными функциями повышения производительности.

  2. Ваша операционная система не ищет места для размещения вещей , либо. Нет никакого «поиска». Было приложено много усилий для решения этой проблемы, так как это критично для производительности файловой системы. Фактический способ организации данных на диске определяется файловой системой. Например, FAT32 (старые компьютеры с DOS и Windows), NTFS (более поздние версии Windows), HFS + (Mac), ext4 (некоторые Linux) и многие другие. Даже понятия «файл» и «каталог» — это просто продукты типичных файловых систем — жесткие диски ничего не знают о таинственных чудовищах, называемых «файлами». Подробности выходят за рамки этого ответа. Но по сути, все распространенные файловые системы имеют способы отслеживания доступного пространства на диске, поэтому поиск свободного места в нормальных условиях (т.е. файловые системы в хорошем состоянии) не требуется. Примеры:

    • NTFS имеет главную таблицу файлов, которая включает специальные файлы $ Bitmap и т. Д., А также множество метаданных, описывающих диск. По сути, он отслеживает, где находятся следующие свободные блоки, так что новые файлы могут быть записаны непосредственно в свободные блоки без необходимости каждый раз сканировать диск.

    • Другой пример, ext4 имеет так называемый «распределитель битовых карт», улучшение по сравнению с ext2 и ext3, которое в основном помогает ему напрямую определять, где находятся свободные блоки, вместо сканирования списка свободных блоков.. Ext4 также поддерживает «отложенное выделение», то есть буферизацию данных в ОЗУ операционной системой перед их записью на диск, чтобы принимать более обоснованные решения о том, куда их поместить, чтобы уменьшить фрагментацию.

    • Множество других примеров.

или с перемещением вещей для создания достаточно длительного непрерывного пространства для сохранения чего-либо?

Нет. Этого не происходит, по крайней мере, с любой известной мне файловой системой. Файлы просто оказываются фрагментированными.

Процесс «перемещения объектов для создания достаточно длинного непрерывного пространства для сохранения чего-либо» называется дефрагментацией . Этого не происходит при записи файлов. Это происходит, когда вы запускаете дефрагментатор диска. По крайней мере, в новых версиях Windows это происходит автоматически по расписанию, но никогда не запускается записью файла.

Возможность избегать перемещения вещей, например это ключ к производительности файловой системы, именно поэтому происходит фрагментация и почему дефрагментация существует как отдельный шаг.

Сколько свободного места на жестком диске я должен оставить свободным?

На этот вопрос сложнее ответить, и это ответ уже превратился в небольшую книгу.

Практические правила:

  • Для всех типов дисков:

    • Самое главное, оставьте достаточно свободного места, чтобы вы могли эффективно использовать свой компьютер . Если вам не хватает места для работы, вам понадобится диск большего размера.
    • Многие инструменты дефрагментации диска требуют минимального количества свободного места (я думаю, что тот, что с Windows, требует 15% худшего case) для работы. Они используют это свободное пространство для временного хранения фрагментированных файлов при изменении порядка других вещей.
    • Оставьте место для других функций ОС. Например, если на вашем компьютере не так много физической ОЗУ и у вас включена виртуальная память с файлом подкачки динамического размера, вы захотите оставить достаточно места для максимального размера файла подкачки. Или, если у вас есть ноутбук, который вы переводите в режим гибернации, вам потребуется достаточно свободного места для файла состояния гибернации. Такие вещи.
  • Для SSD:

    • Для оптимальной надежности (и в меньшей степени, производительность) SSD требует некоторого свободного пространства, которое, не вдаваясь в подробности, они используют для распределения данных по диску, чтобы избежать постоянной записи в одно и то же место (что изнашивает их). Эта концепция оставления свободного пространства называется избыточным выделением ресурсов. Это важно, , но на многих твердотельных накопителях обязательное избыточное пространство уже существует . То есть на дисках часто бывает на несколько десятков ГБ больше, чем они сообщают ОС. На нижних дисках часто требуется вручную оставлять неразмеченное пространство, но для дисков с обязательным OP вам не нужно оставлять свободное пространство . Здесь важно отметить, что избыточно выделенное пространство часто берется только из неразмеченного пространства . Поэтому, если ваш раздел занимает весь ваш диск и вы оставляете на нем немного свободного места, это не всегда в счет. Во многих случаях избыточное выделение ресурсов вручную требует, чтобы вы уменьшили размер раздела до размера, меньшего, чем размер диска. Подробности смотрите в руководстве пользователя вашего SSD. TRIM, сборка мусора и тому подобное также имеют эффекты, но они выходят за рамки этого ответа.

Лично я обычно беру диск большего размера, когда я осталось около 20-25% свободного места. Это не связано с производительностью, просто, когда я дойду до этой точки, я думаю, что скоро у меня, вероятно, закончится место для данных, и пора купить диск большего размера.

Более важным, чем наблюдение за свободным пространством, является включение запланированной дефрагментации там, где это необходимо (не на твердотельных накопителях), чтобы вы никогда не добрались до точки, когда она станет достаточно ужасной, чтобы повлиять на вас. Не менее важно избегать ошибочных настроек и позволить вашей ОС делать свое дело, например не отключайте предварительную загрузку Windows (кроме SSD) и т. д.


И последнее, о чем стоит упомянуть. В одном из других ответов здесь упоминалось, что полудуплексный режим SATA предотвращает одновременное чтение и запись. Хотя это правда, это сильно упрощено и в основном не связано с обсуждаемыми здесь проблемами производительности. Это просто означает, что данные не могут передаваться в обоих направлениях по сети одновременно. Однако SATA имеет довольно сложную спецификацию, включающую крошечные максимальные размеры блоков (я думаю, около 8 КБ на блок в сети), очереди операций чтения и записи и т. Д., И не препятствует записи в буферы, происходящей во время чтения, с чередованием операции и т. д.

Любая возникающая блокировка будет происходить из-за конкуренции за физические ресурсы, что обычно смягчается за счет большого количества кеша. Дуплексный режим SATA здесь почти не имеет значения.


«Замедление» — это широкий термин. Здесь я использую его для обозначения вещей, которые либо связаны с вводом-выводом (например, если ваш компьютер сидит там, обрабатывая числа, содержимое жесткого диска не влияет), либо привязаны к процессору и конкурируют с косвенно связанными вещами, которые имеют высокая загрузка ЦП (например, антивирусное программное обеспечение, сканирующее тонны файлов).

†† SSD подвержены фрагментации, поскольку скорость последовательного доступа обычно выше, чем скорость произвольного доступа, несмотря на то, что SSD-диски не те же ограничения, что и механическое устройство (даже в этом случае отсутствие фрагментации не гарантирует последовательного доступа из-за выравнивания износа и т. д., как отмечает Джеймс Снелл в комментариях). Однако практически в каждом сценарии общего использования это не проблема. Различия в производительности из-за фрагментации твердотельных накопителей обычно незначительны для таких вещей, как загрузка приложений, загрузка компьютера и т. Д..

††† Предполагая нормальную файловую систему, которая не фрагментирует файлы намеренно.


В дополнение к объяснению Натаниэля Мика для жестких дисков существует другой сценарий для твердотельных накопителей.

SSD не чувствительны к разрозненным данным, потому что доступ время в любое место на SSD совпадает. Типичное время доступа к SSD составляет 0,1 мс по сравнению со стандартным временем доступа к жесткому диску от 10 до 15 мс. Однако он чувствителен к данным, которые уже записаны на SSD.

В отличие от традиционных жестких дисков, которые могут перезаписывать существующие данные, на SSD требуется полностью пустое пространство для записи данных. Это делается с помощью функций Trim и Garbage Collection, которые очищают данные, помеченные как удаленные. Сборка мусора лучше всего работает в сочетании с определенным объемом свободного места на SSD. Обычно рекомендуется от 15% до 25% свободного пространства.

Если сборщик мусора не может завершить свою работу вовремя, то каждой операции записи предшествует очистка пространства до того места, где предполагается разместить данные быть написанным. Это удваивает время для каждой операции записи и снижает общую производительность.

Вот отличная статья , в которой объясняется функционирование обрезки и сборки мусора


В дополнение к объяснению Натаниэля Мика о жестких дисках, существует другой сценарий для твердотельных накопителей.

SSD-диски нечувствительны к разрозненным данным, потому что время доступа к любому месту на SSD одинаковое. Типичное время доступа к SSD составляет 0,1 мс по сравнению со стандартным временем доступа к жесткому диску от 10 до 15 мс. Однако он чувствителен к данным, которые уже записаны на SSD.

В отличие от традиционных жестких дисков, которые могут перезаписывать существующие данные, на SSD требуется полностью пустое пространство для записи данных. Это делается с помощью функций Trim и Garbage Collection, которые очищают данные, помеченные как удаленные. Сборка мусора лучше всего работает в сочетании с определенным объемом свободного места на SSD. Обычно рекомендуется от 15% до 25% свободного пространства.

Если сборщик мусора не может завершить свою работу вовремя, то каждой операции записи предшествует очистка пространства до того места, где предполагается разместить данные быть написанным. Это удваивает время для каждой операции записи и снижает общую производительность.

Вот отличная статья , в которой объясняется функционирование обрезки и сборки мусора


Где-то внутри традиционного жесткого диска находится вращающийся металлический диск, на котором фактически закодированы отдельные биты и байты. Когда данные добавляются на пластину, контроллер диска сначала сохраняет их на внешней стороне диска. По мере добавления новых данных пространство используется последним, двигаясь к внутренней части диска.

Имея это в виду, есть два эффекта, которые вызывают снижение производительности диска по мере его заполнения: Время поиска и Скорость вращения .

Время поиска

Для доступа к данным традиционный жесткий диск должен физически переместить головку чтения/записи в правильное положение. На это требуется время, называемое «временем поиска». Производители публикуют время поиска для своих дисков, и обычно оно составляет всего несколько миллисекунд. Это может показаться не таким уж большим, но для компьютера это вечность. Если вам нужно прочитать или записать в множество разных мест на диске для выполнения задачи (что является обычным явлением), это время поиска может привести к заметной задержке или задержке.

На почти пустом диске большая часть данных будет находиться в одном и том же положении или около него, обычно на внешнем крае рядом с положением покоя головки чтения/записи. Это снижает потребность в поиске по диску, значительно сокращая время, затрачиваемое на поиск. Диск, который почти заполнен, не только должен будет искать по диску чаще и с большими/более длинными перемещениями поиска, но и может иметь проблемы с сохранением связанных данных в том же секторе, что еще больше увеличивает количество запросов к диску. Это называется фрагментированными данными.

Освобождение дискового пространства может сократить время поиска, позволяя службе дефрагментации не только быстрее очищать фрагментированные файлы, но и перемещать файлы по направлению к внешней стороне диска, так что среднее время поиска короче.

Скорость вращения

Жесткие диски вращаются с фиксированной скоростью (обычно 5400 об/мин или 7200 об/мин для ваш компьютер, и 10000 об/мин или даже 15000 об/мин на сервере). Также для хранения одного бита требуется фиксированный объем места на диске (более или менее). Для диска, вращающегося с фиксированной скоростью вращения, внешняя часть диска будет иметь более высокую линейную скорость, чем внутренняя часть диска. Это означает, что биты у внешнего края диска проходят мимо считывающей головки с большей скоростью, чем биты у центра диска, и, таким образом, головка чтения/записи может читать или записывать биты быстрее у внешнего края диска, чем inner.

Диск, который почти пустой, будет тратить большую часть своего времени на доступ к битам около более быстрого внешнего края диска. Диск, который почти заполнен, будет тратить больше времени на доступ к битам рядом с более медленной внутренней частью диска.

Опять же, очистка дискового пространства может ускорить работу компьютера, позволяя службе дефрагментации перемещать данные в сторону за пределами диска, где чтение и запись происходят быстрее.

Иногда диск действительно движется слишком быстро для считывающей головки, и этот эффект уменьшается, поскольку секторы около внешнего края будут смещены .. y записывается не по порядку, так что считывающая головка не отставает. Но в целом это сохраняется.

Оба эти эффекта сводятся к тому, что контроллер диска сначала группирует данные вместе в более быстрой части диска, а не использует более медленные части до тех пор, пока это не потребуется. По мере заполнения диска все больше и больше времени проводится в более медленной части диска.

Эффекты также применяются к новым дискам.. При прочих равных, новый диск на 1 ТБ быстрее, чем новый диск на 200 ГБ, потому что 1 ТБ хранит биты ближе друг к другу и не будет заполнять внутренние дорожки так быстро. Однако попытка использовать это для информирования о решениях о покупке редко бывает полезной, поскольку производители могут использовать несколько пластин для достижения размера 1 ТБ, пластины меньшего размера, чтобы ограничить систему с 1 ТБ до 200 ГБ, ограничения программного обеспечения/контроллера диска, чтобы ограничить пластину 1 ТБ только 200 ГБ. или продайте диск с частично заполненными/дефектными пластинами из диска емкостью 1 ТБ с большим количеством битых секторов в качестве диска 200 ГБ.

Другие факторы

Здесь стоит отметить что указанные выше эффекты довольно малы. Инженеры по компьютерному оборудованию тратят много времени на то, чтобы минимизировать эти проблемы, и такие вещи, как буферы жесткого диска, кэширование Superfetch и другие системы, все работают, чтобы минимизировать проблему. В здоровой системе с большим количеством свободного места вы вряд ли даже заметите. К тому же SSD имеют совершенно другие характеристики производительности. Однако эффекты действительно существуют, и компьютер действительно работает медленнее по мере заполнения диска. В нездоровой системе, где дисковое пространство очень мало, эти эффекты могут создать ситуацию перегрузки диска, когда диск постоянно ищет вперед и назад по фрагментированным данным, а освобождение дискового пространства может исправить это привело к более значительным и заметным улучшениям.

Кроме того, добавление данных на диск означает, что некоторые другие операции, такие как индексация или сканирование AV и процессы дефрагментации, просто выполняют больше работают в фоновом режиме, даже если они работают с той же скоростью или почти с той же скоростью, что и раньше.

Наконец, производительность диска — это огромный показатель общего ПК производительность в наши дни … даже больший показатель, чем скорость процессора. Даже небольшое падение пропускной способности диска очень часто приравнивается к реальному общему снижению производительности ПК. Это особенно верно, поскольку производительность жесткого диска не поспевает за улучшениями процессора и памяти; диск со скоростью вращения 7200 об/мин уже более десяти лет является стандартом для настольных компьютеров. Более чем когда-либо этот традиционный вращающийся диск является узким местом вашего компьютера.


Где-то внутри традиционного жесткого Диск представляет собой вращающийся металлический диск, на котором фактически закодированы отдельные биты и байты. Когда данные добавляются на пластину, контроллер диска сначала сохраняет их на внешней стороне диска. По мере добавления новых данных пространство используется последним, двигаясь к внутренней части диска.

Имея это в виду, есть два эффекта, которые вызывают снижение производительности диска по мере его заполнения: Время поиска и Скорость вращения .

Время поиска

Для доступа к данным традиционный жесткий диск должен физически переместите головку чтения/записи в правильное положение. Это требует времени, называемого «временем поиска».. Производители публикуют время поиска для своих дисков, и обычно оно составляет всего несколько миллисекунд. Это может показаться не таким уж большим, но для компьютера это вечность. Если вам нужно прочитать или записать в множество разных мест на диске для выполнения задачи (что является обычным явлением), это время поиска может привести к заметной задержке или задержке.

На почти пустом диске большая часть данных будет находиться в одном и том же положении или около него, обычно на внешнем крае рядом с положением покоя головки чтения/записи. Это снижает потребность в поиске по диску, значительно сокращая время, затрачиваемое на поиск. Диск, который почти заполнен, не только должен будет искать по диску чаще и с большими/более длинными перемещениями поиска, но и может иметь проблемы с сохранением связанных данных в том же секторе, что еще больше увеличивает количество запросов к диску. Это называется фрагментированными данными.

Освобождение дискового пространства может сократить время поиска, позволяя службе дефрагментации не только быстрее очищать фрагментированные файлы, но и перемещать файлы по направлению к внешней стороне диска, так что среднее время поиска короче.

Скорость вращения

Жесткие диски вращаются с фиксированной скоростью (обычно 5400 об/мин или 7200 об/мин для ваш компьютер, и 10000 об/мин или даже 15000 об/мин на сервере). Также для хранения одного бита требуется фиксированный объем места на диске (более или менее). Для диска, вращающегося с фиксированной скоростью вращения, внешняя часть диска будет иметь более высокую линейную скорость, чем внутренняя часть диска. Это означает, что биты у внешнего края диска проходят мимо считывающей головки с большей скоростью, чем биты у центра диска, и, таким образом, головка чтения/записи может читать или записывать биты быстрее у внешнего края диска, чем inner.

Диск, который почти пустой, будет тратить большую часть своего времени на доступ к битам около более быстрого внешнего края диска. Диск, который почти заполнен, будет тратить больше времени на доступ к битам рядом с более медленной внутренней частью диска.

Опять же, очистка дискового пространства может ускорить работу компьютера, позволяя службе дефрагментации перемещать данные в сторону за пределами диска, где чтение и запись происходят быстрее.

Иногда диск действительно движется слишком быстро для считывающей головки, и этот эффект уменьшается, поскольку секторы около внешнего края будут смещены .. y записывается не по порядку, так что считывающая головка не отставает. Но в целом это сохраняется.

Оба эти эффекта сводятся к тому, что контроллер диска сначала группирует данные вместе в более быстрой части диска, а не использует более медленные части до тех пор, пока это не потребуется. По мере заполнения диска все больше и больше времени проводится в более медленной части диска.

Эффекты также применяются к новым дискам. При прочих равных, новый диск на 1 ТБ быстрее, чем новый диск на 200 ГБ, потому что 1 ТБ хранит биты ближе друг к другу и не будет заполнять внутренние дорожки так быстро.. Однако попытка использовать это для информирования о решениях о покупке редко бывает полезной, поскольку производители могут использовать несколько пластин для достижения размера 1 ТБ, пластины меньшего размера, чтобы ограничить систему с 1 ТБ до 200 ГБ, ограничения программного обеспечения/контроллера диска, чтобы ограничить пластину 1 ТБ только 200 ГБ. или продайте диск с частично заполненными/дефектными пластинами из диска емкостью 1 ТБ с большим количеством битых секторов в качестве диска 200 ГБ.

Другие факторы

Здесь стоит отметить что указанные выше эффекты довольно малы. Инженеры по компьютерному оборудованию тратят много времени на то, чтобы минимизировать эти проблемы, и такие вещи, как буферы жесткого диска, кэширование Superfetch и другие системы, все работают, чтобы минимизировать проблему. В здоровой системе с большим количеством свободного места вы вряд ли даже заметите. К тому же SSD имеют совершенно другие характеристики производительности. Однако эффекты действительно существуют, и компьютер действительно работает медленнее по мере заполнения диска. В нездоровой системе, где дисковое пространство очень мало, эти эффекты могут создать ситуацию перегрузки диска, когда диск постоянно ищет вперед и назад по фрагментированным данным, а освобождение дискового пространства может исправить это привело к более значительным и заметным улучшениям.

Кроме того, добавление данных на диск означает, что некоторые другие операции, такие как индексация или сканирование AV и процессы дефрагментации, просто выполняют больше работают в фоновом режиме, даже если они работают с той же скоростью или почти с той же скоростью, что и раньше.

Наконец, производительность диска — это огромный показатель общего ПК производительность в наши дни … даже больший показатель, чем скорость процессора. Даже небольшое падение пропускной способности диска очень часто приравнивается к реальному общему снижению производительности ПК. Это особенно верно, поскольку производительность жесткого диска не поспевает за улучшениями процессора и памяти; диск со скоростью вращения 7200 об/мин уже более десяти лет является стандартом для настольных компьютеров. Более чем когда-либо этот традиционный вращающийся диск является узким местом вашего компьютера.


Все остальные ответы технически правильно — однако я всегда находил, что этот простой пример лучше всего объясняет его.

Сортировка действительно просто , если у вас много места … но сложно , если у вас нет места … компьютерам тоже нужно место !

Эта классическая «головоломка из 15» сложна/требует много времени, потому что у вас есть только 1 свободный квадрат, чтобы перетасовать плитки, чтобы получить их в правильном порядке 1-15.

Однако, если бы пространство было намного больше, вы могли бы решить эту головоломку менее чем за 10 секунд.

Для всех, кто когда-либо играл с этой головоломкой … понимание аналогия кажется естественной. 😉


Все остальные ответы технически верны — однако я всегда находил, что этот простой пример лучше всего это объясняет.

Сортировка действительно просто , если у вас много места … но сложно , если у вас нет места … компьютерам тоже нужно место !

Эта классическая головоломка на 15 сложно/требует много времени, потому что у вас есть только 1 свободный квадрат, чтобы перетасовать плитки, чтобы получить их в правильном порядке от 1 до 15.

Однако, если бы пространство было намного больше, вы могли бы решить эту головоломку менее чем за 10 секунд.

Для всех, кто когда-либо играл с этой головоломкой … понимание аналогии кажется естественным. 😉


Компьютер с очень маленьким дисковым пространством на вращающемся механическом жестком диске для значительный промежуток времени, обычно становится медленнее по мере роста фрагментации файлов. Повышенная фрагментация означает медленное чтение — очень в крайних случаях.

Когда компьютер находится в этом состоянии, освобождение дискового пространства на самом деле не решит проблему. Вам также потребуется дефрагментировать диск. Пока компьютер не перешел в это состояние, освобождение места не ускорит его; это просто снизит вероятность того, что фрагментация станет проблемой.

Это применимо только к компьютерам с вращающимися механическими жесткими дисками, потому что фрагментация незначительно влияет на скорость чтения твердотельных накопителей.


Компьютер с очень маленьким дисковым пространством на вращающемся механическом жестком диске в течение значительного количества времени обычно работает медленнее по мере роста фрагментации файлов. Повышенная фрагментация означает медленное чтение — очень в крайних случаях.

Когда компьютер находится в этом состоянии, освобождение дискового пространства на самом деле не решит проблему. Вам также потребуется дефрагментировать диск. Пока компьютер не перешел в это состояние, освобождение места не ускорит его; это просто снизит вероятность того, что фрагментация станет проблемой.

Это применимо только к компьютерам с вращающимися механическими жесткими дисками, потому что фрагментация незначительно влияет на скорость чтения твердотельных накопителей.


Флэш-диски определенно могут работать медленнее, когда они заполнены или фрагментированы, хотя механизмы замедления не похожи ни на какие механизмы, которые могут возникнуть при физический жесткий диск. Типичный чип флэш-памяти будет разделен на некоторое количество блоков стирания, каждый из которых состоит из большого количества (сотен, если не тысяч) страниц записи, и будет поддерживать три основные операции:

  1. Прочитать флэш-страницу.
  2. Запись на ранее пустую страницу Flash.
  3. Удалите все страницы Flash в блоке.

Хотя теоретически возможно, чтобы каждая запись на флеш-накопитель считывала все страницы из блока, изменяла одну в буфере, стирала блок, а затем записывала буфер обратно на флеш-устройство, такой подход был бы чрезвычайно медленный; это также может привести к потере данных, если отключится питание между моментом начала стирания и завершением обратной записи. Кроме того, часто записываемые части диска изнашивались очень быстро. Если, например, первые 128 секторов FAT хранятся в одном блоке флеш-памяти, диск будет мертв после того, как общее количество операций записи во все эти сектора достигнет около 100000, что не очень много, особенно с учетом того, что 128 секторов будет содержать около 16 384 записей FAT.

Поскольку описанный выше подход будет работать ужасно, диск заставит его идентифицировать пустую страницу, записывать туда данные и каким-то образом фиксировать тот факт, что рассматриваемый логический сектор хранится в этом месте. Пока доступно достаточно пустых страниц, эта операция может выполняться быстро. Однако, если пустых страниц не хватает, накопителю может потребоваться найти блоки, содержащие относительно небольшое количество «живых» страниц, переместить все активные страницы в этих блоках в некоторые из оставшихся пустых и пометить старые копии как « мертвых»; после этого диск сможет стирать блоки, содержащие только «мертвые» страницы.

Если диск заполнен только наполовину, то обязательно будет хотя бы один блок, который максимум наполовину заполнен активными страницами (и, скорее всего, будут некоторые блоки, которые содержат мало или совсем ничего). Если каждый блок содержит 256 страниц, а наименее полные блоки содержат 64 активных страницы (умеренно плохой случай), то для каждых 192 запрошенных записей сектора диск должен будет выполнить 64 дополнительных копии сектора и одно стирание блока (так что средняя стоимость каждой записи сектора будет около 1,34 записи страницы и 0,005 стирания блока). Даже в худшем случае для каждой записи 128 секторов потребуется 128 дополнительных копий сектора и стирание блока (средняя стоимость записи из 2-х страниц и 0,01 стирания блока)

Если диск заполнен на 99%, а наименее заполненные блоки имеют 248/256 активных страниц, то для каждых 8 операций записи в сектор потребуется 248 дополнительных операций записи страницы и стирание блока, что приведет к затратам на запись 32 страниц и удалений 0,125 блока — очень серьезное замедление.

В зависимости от того, сколько «лишнего» хранилища есть на диске, это может не позволить стать настолько плохим. Тем не менее, даже в момент, когда диск заполнен на 75%, производительность в худшем случае может быть более чем в два раза хуже, чем в худшем случае, когда он заполнен на 50%..


Флэш-диски определенно могут работать медленнее, когда они заполнены или фрагментированы, хотя механизмы замедления не похожи ни на какие механизмы, которые могут возникнуть с физическим жестким диском. . Типичный чип флэш-памяти будет разделен на некоторое количество блоков стирания, каждый из которых состоит из большого количества (сотен, если не тысяч) страниц записи, и будет поддерживать три основные операции:

  1. Прочитать флэш-страницу.
  2. Записать на ранее пустую флэш-страницу.
  3. Удалить все флэш-страницы в блоке.

Хотя теоретически возможно, чтобы каждая запись на флеш-накопитель считывала все страницы из блока, изменяла одну в буфере, стирала блок, а затем записывала буфер обратно в флеш-устройство, такой подход будет крайне медленным; это также может привести к потере данных, если отключится питание между моментом начала стирания и завершением обратной записи. Кроме того, часто записываемые части диска изнашивались очень быстро. Если, например, первые 128 секторов FAT хранятся в одном блоке флеш-памяти, диск будет мертв после того, как общее количество операций записи во все эти сектора достигнет около 100000, что не очень много, особенно с учетом того, что 128 секторов будет содержать около 16 384 записей FAT.

Поскольку описанный выше подход будет работать ужасно, диск заставит его идентифицировать пустую страницу, записывать туда данные и каким-то образом фиксировать тот факт, что рассматриваемый логический сектор хранится в этом месте. Пока доступно достаточно пустых страниц, эта операция может выполняться быстро. Однако, если пустых страниц не хватает, накопителю может потребоваться найти блоки, содержащие относительно небольшое количество «живых» страниц, переместить все активные страницы в этих блоках в некоторые из оставшихся пустых и пометить старые копии как « мертвых»; после этого диск сможет стирать блоки, содержащие только «мертвые» страницы.

Если диск заполнен только наполовину, то обязательно будет хотя бы один блок, который максимум наполовину заполнен активными страницами (и, скорее всего, будут некоторые блоки, которые содержат мало или совсем ничего). Если каждый блок содержит 256 страниц, а наименее полные блоки содержат 64 активных страницы (умеренно плохой случай), то для каждых 192 запрошенных записей сектора диск должен будет выполнить 64 дополнительных копии сектора и одно стирание блока (так что средняя стоимость каждой записи сектора будет около 1,34 записи страницы и 0,005 стирания блока). Даже в худшем случае для каждой записи 128 секторов потребуется 128 дополнительных копий сектора и стирание блока (средняя стоимость записи из 2-х страниц и 0,01 стирания блока)

Если диск заполнен на 99%, а наименее полные блоки имеют 248/256 активных страниц, то для каждых 8 операций записи в сектор потребуется 248 дополнительных операций записи страниц и стирание блока, что приведет к затратам на запись в размере 32 страниц записи и 0,125 стирания блока — очень серьезное замедление..

В зависимости от того, сколько «лишнего» хранилища есть на диске, это может не позволить стать настолько плохим. Тем не менее, даже в точке, где диск заполнен на 75%, производительность в худшем случае может быть более чем вдвое хуже, чем в худшем случае, когда он заполнен на 50%.


Вы в значительной степени справились. Вы можете думать о жестком диске SATA как о полудуплексном коммуникационном носителе (то есть он может только принимать или передавать данные за раз. Не то и другое), поэтому, когда диск задерживается в течение длительного времени, ищет свободное место для записи к, он не может читать вам какие-либо данные. Как показывает практика, по этой причине вы не должны загружать диски более чем на 80%. Чем больше он заполнен, тем выше вероятность фрагментации файлов, что приводит к зависанию диска во время запросов на чтение (что блокирует запросы на запись).

Есть ряд вещей, которые вы можете сделать Чтобы решить эти проблемы:

  • Уменьшите объем хранимых данных и регулярно дефрагментируйте свой диск.
  • Переключитесь на флеш-хранилище.
  • Хранить массовые данные на отдельном диске от вашей ОС.
  • И так далее и тому подобное …

Вы в значительной степени справились с этим. Вы можете думать о жестком диске SATA как о полудуплексном коммуникационном носителе (то есть он может только принимать или передавать данные за раз. Не то и другое), поэтому, когда диск задерживается в течение длительного времени, ищет свободное место для записи к, он не может читать вам какие-либо данные. Как показывает практика, по этой причине вы не должны загружать диски более чем на 80%. Чем больше он заполнен, тем выше вероятность фрагментации файлов, что приводит к зависанию диска во время запросов на чтение (что блокирует запросы на запись).

Есть ряд вещей, которые вы можете сделать Чтобы решить эти проблемы:

  • Уменьшите объем хранимых данных и регулярно дефрагментируйте свой диск.
  • Переключитесь на флеш-хранилище.
  • Хранить массовые данные на отдельном диске от вашей ОС.
  • И так далее и тому подобное …

Следуя короткому и приятному подходу, мой упрощенный ответ (строго ограниченный вашей основной проблемой):

Пока так как ваша

  1. ОС имеет достаточно (для худших сценариев) места для выполнения своих функций, таких как разбиение на страницы/подкачка и т. д.
  2. Другое программное обеспечение также имеет достаточное пространство для их соответствующих нужд.
  3. Жесткий диск дефрагментирован.

Тогда вы не сможете отличить производительность 80% пустого диска от 30% пустой диск, и не стоит беспокоиться о все остальное, кроме хранения все большего и большего количества новых данных.

Все остальное, для чего потребуется больше места, приведет к снижению производительности, поскольку теперь может быть нехватка доступного места.

Конечно, очистка диска с помощью инструмента хороша тем, что:

  1. Временные файлы следует регулярно очищать, чтобы освободить ценное дисковое пространство.
  2. Старые файлы журналов — не что иное, как пустая трата места.
  3. Остатки установленного/удаленного программного обеспечения очень неприятны.
  4. Файлы cookie должны быть удалены, если вы цените вашу конфиденциальность в Интернете.
  5. Недействительные ярлыки и т. д.

Все эти (и многие другие) причины приводят к снижению производительности, поскольку все эти продолжайте путать ОС при поиске правильного набора бит для работы.


После короткого & сладкий подход, мой упрощенный ответ (строго ограниченный вашей основной путаницей):

Пока в вашей

  1. ОС достаточно (для худших сценариев ) пространство для выполнения своих функций, таких как разбивка по страницам/подкачка и т. д.
  2. Другое программное обеспечение также имеет достаточно места для своих нужд. i>
  3. Жесткий диск дефрагментирован.

Тогда вы не сможете отличить производительность 80% пустого диска от 30% пустого диска, и не должны беспокоиться обо всем остальном, кроме сохранения все большего и большего количества новых данных.

Все остальное, для чего потребуется больше места для хранения, приведет к снижению производительности, поскольку теперь может быть нехватка доступного места.

Конечно, очистка диска с помощью инструмента хороша тем, что:

  1. Временные файлы следует регулярно очищать, чтобы освободить ценное дисковое пространство.
  2. Старые файлы журналов — пустая трата места.
  3. Остатки установленного/удаленного программного обеспечения очень неприятны.
  4. Файлы cookie должны быть удалены, если вы цените свою конфиденциальность в Интернете.
  5. Недействительные сочетания клавиш и т. д.

Все эти (и многие другие) причины приводят к снижению производительности, поскольку все они продолжают сбивать с толку ОС при нахождении правильного набора бит для работы.


Один эффект на вращающиеся диски, которого у меня нет замечено упомянуто: Acce Скорость ss и скорость передачи данных различны на разных участках диска.

Диск вращается с фиксированной скоростью. Дорожки на внешней стороне диска длиннее и поэтому могут содержать больше данных на дорожку, чем дорожки на внутренней стороне. Если ваш диск может читать 100 МБ/с с крайних дорожек, скорость на самых внутренних дорожках будет менее 50 МБ/с.

В то же время между 1 ГБ данных на внешних дорожках диска меньше дорожек, чем между 1 ГБ данных на самых внутренних дорожках. Таким образом, в среднем для данных, хранящихся снаружи, потребуется меньшее движение головы, чем для данных на самых внутренних дорожках.

ОС будет пытаться использовать самые внешние дорожки, если это возможно. Конечно, это невозможно, если диск заполнен. Удаление данных освободит место там, где скорость передачи выше, и ускорит работу. По той же причине вы должны покупать вращающиеся жесткие диски большего размера, чем необходимо, если вам нужна скорость (при условии, что она доступна), потому что в конечном итоге вы будете использовать только самые быстрые части диска.


Один эффект на вращающиеся диски, о котором я не видел, упоминался: скорость доступа и скорость передачи данных различаются в разных частях диска.

Диск вращается с фиксированной скоростью. Дорожки на внешней стороне диска длиннее и поэтому могут содержать больше данных на дорожку, чем дорожки на внутренней стороне. Если ваш диск может читать 100 МБ/с с крайних дорожек, скорость на самых внутренних дорожках будет менее 50 МБ/с.

В то же время между 1 ГБ данных на внешних дорожках диска меньше дорожек, чем между 1 ГБ данных на самых внутренних дорожках. Таким образом, в среднем для данных, хранящихся снаружи, потребуется меньшее движение головы, чем для данных на самых внутренних дорожках.

ОС будет пытаться использовать самые внешние дорожки, если это возможно. Конечно, это невозможно, если диск заполнен. Удаление данных освободит место там, где скорость передачи выше, и ускорит работу. По той же причине вы должны покупать вращающиеся жесткие диски большего размера, чем необходимо, если вам нужна скорость (при условии, что она доступна), потому что в конечном итоге вы будете использовать только самые быстрые части диска.

Оцените статью
techsly.ru
Добавить комментарий