什么情況會(huì)產(chǎn)生磁盤碎片
磁盤碎片應(yīng)該稱為文件碎片，是因?yàn)槲募环稚⒈４娴秸麄€(gè)磁盤的不同地方，而不是連續(xù)地保存在磁盤連續(xù)的簇中形成的，如果不及時(shí)清理，就會(huì)導(dǎo)致各種故障出現(xiàn)，那么究竟什么情況會(huì)產(chǎn)生磁盤碎片呢。閱讀下文了解磁盤碎片產(chǎn)生的原因。
磁盤碎片的產(chǎn)生
接下來，我們了解兩種磁盤碎片產(chǎn)生的典型過程。為了直觀，我們將下面這幅硬盤結(jié)構(gòu)中的盤片(磁盤)部分。我們不打算去考慮每個(gè)盤片有上千條磁道、每條磁道有上千個(gè)扇區(qū)的情況，也不考慮柱面的概念，忽略簇的概念，省略一切有礙理解的東西，用最簡(jiǎn)單的圖，看清楚什么是磁盤碎片。
磁頭：用于讀取、寫入、清除數(shù)據(jù)，是硬盤中技術(shù)含量最高的部件。在音圈馬達(dá)的帶動(dòng)下可沿Z移動(dòng)到各條磁道。
盤片(磁盤)：表面涂有可記錄磁性的物質(zhì)，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。盤片由灰色線將盤片劃分成了3條磁道，每條磁道又劃分出若干個(gè)單元格，這里每一個(gè)單元格代表一個(gè)扇區(qū)。
主軸：內(nèi)有軸承、馬達(dá)，可帶動(dòng)盤片高速旋轉(zhuǎn)。
音圈馬達(dá)：硬盤里的定位馬達(dá)，類似于音頻揚(yáng)聲器里所用的馬達(dá)。
1、磁盤碎片產(chǎn)生的典型過程(例一)
系統(tǒng)正在向硬盤中寫入一個(gè)文件，名為“椰子”，該文件體積較大，需要占用5個(gè)扇區(qū)的空間，因此要完全寫入到硬盤當(dāng)中需要較長(zhǎng)的時(shí)間。磁頭從1號(hào)扇區(qū)開始順時(shí)針方向?qū)懭胛募?，?dāng)2號(hào)扇區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入完時(shí)，硬盤接到了一條新的命令—寫入文件“葡萄”，文件“葡萄”體積較小，只需占用1個(gè)扇區(qū)的空間，它被寫入到了扇區(qū)3當(dāng)中。
這樣一來，由于3號(hào)扇區(qū)已經(jīng)被占用，文件“椰子”剩下的數(shù)據(jù)就要從4號(hào)扇區(qū)開始寫入，最后，剩下的數(shù)據(jù)被寫入到了4至6號(hào)扇區(qū)。由于“葡萄”的插隊(duì)，文件椰子無法儲(chǔ)存在連續(xù)的扇區(qū)當(dāng)中，被分割開的這兩段數(shù)據(jù)就被稱為磁盤碎片。
2、磁盤碎片產(chǎn)生的典型過程(例二)
例一中的硬盤經(jīng)過一段時(shí)間的使用之后，內(nèi)部?jī)?chǔ)存的文件發(fā)生了一些變化：一個(gè)新文件“西瓜”被寫入到了硬盤當(dāng)中，之后文件“葡萄”被刪除了。
這時(shí)，硬盤接到了寫入文件“桔子”的命令，“桔子”需要占用3個(gè)扇區(qū)的儲(chǔ)存空間?，F(xiàn)在硬盤中共有兩段不連續(xù)的可用空間，但任何一段單獨(dú)的可用空間都不足以容納整個(gè)“桔子”文件，不得已，“桔子”被拆分為兩部分寫入硬盤剩余的可用空間中，從而產(chǎn)生了磁盤碎片。
例一中的情況在下載大文件時(shí)十分常見，因?yàn)橄螺d文件的過程不需要人為干預(yù)，所以一般人在下載文件的過程中都會(huì)做一些其它的事情。如：瀏覽網(wǎng)頁、玩游戲等等。瀏覽網(wǎng)頁的過程中瀏覽器會(huì)產(chǎn)生大量的“Internet 臨時(shí)文件”，玩游戲的過程中游戲程序也可能會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)文件，或因內(nèi)存不足導(dǎo)致操作系統(tǒng)改變了頁面文件的大小，這些情況都可能如例一般影響下載中的文件，產(chǎn)生磁盤碎片。實(shí)際使用中往往一部電影文件被下載到硬盤中之后會(huì)有數(shù)千個(gè)磁盤碎片。
例二中的情況是在刪除了舊文件、添加新文件時(shí)發(fā)生的。通常情況下，系統(tǒng)會(huì)在對(duì)文件來說足夠大的第一個(gè)連續(xù)可用空間上存儲(chǔ)文件。如果沒有足夠大的可用空間，系統(tǒng)會(huì)將盡可能多的文件保存在最大的可用空間上，然后將剩余數(shù)據(jù)保存在下一個(gè)可用空間上。因此，除非擁有容量無限大的硬盤，否則，在有限的硬盤空間中進(jìn)行添加和刪除文件的操作就必然會(huì)有例二這種產(chǎn)生磁盤碎片的情況發(fā)生。當(dāng)然，較實(shí)際需求大的硬盤空間可以減少這種情況的發(fā)生。
補(bǔ)充：硬盤常見故障：
一、系統(tǒng)不認(rèn)硬盤
二、硬盤無法讀寫或不能辨認(rèn)
三、系統(tǒng)無法啟動(dòng) 。
系統(tǒng)無法啟動(dòng)基于以下四種原因：
1. 主引導(dǎo)程序損壞
2. 分區(qū)表損壞
3. 分區(qū)有效位錯(cuò)誤
4. DOS引導(dǎo)文件損壞
正確使用方法：
一、保持電腦工作環(huán)境清潔
二、養(yǎng)成正確關(guān)機(jī)的習(xí)慣
三、正確移動(dòng)硬盤，注意防震
開機(jī)時(shí)硬盤無法自舉，系統(tǒng)不認(rèn)硬盤
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一、不要使用碎片整理
碎片整理是對(duì)付機(jī)械硬盤變慢的一個(gè)好方法，但對(duì)于固態(tài)硬盤來說這完全就是一種“折磨”。
消費(fèi)級(jí)固態(tài)硬盤的擦寫次數(shù)是有限制，碎片整理會(huì)大大減少固態(tài)硬盤的使用壽命。其實(shí)，固態(tài)硬盤的垃圾回收機(jī)制就已經(jīng)是一種很好的“磁盤整理”，再多的整理完全沒必要。Windows的“磁盤整理”功能是機(jī)械硬盤時(shí)代的產(chǎn)物，并不適用于SSD。
除此之外，使用固態(tài)硬盤最好禁用win7的預(yù)讀(Superfetch)和快速搜索(Windows Search)功能。這兩個(gè)功能的實(shí)用意義不大，而禁用可以降低硬盤讀寫頻率。
二、小分區(qū) 少分區(qū)
還是由于固態(tài)硬盤的“垃圾回收機(jī)制”。在固態(tài)硬盤上徹底刪除文件，是將無效數(shù)據(jù)所在的整個(gè)區(qū)域摧毀，過程是這樣的：先把區(qū)域內(nèi)有效數(shù)據(jù)集中起來，轉(zhuǎn)移到空閑的位置，然后把“問題區(qū)域”整個(gè)清除。
這一機(jī)制意味著，分區(qū)時(shí)不要把SSD的容量都分滿。例如一塊128G的固態(tài)硬盤，廠商一般會(huì)標(biāo)稱120G，預(yù)留了一部分空間。但如果在分區(qū)的時(shí)候只分100G，留出更多空間，固態(tài)硬盤的性能表現(xiàn)會(huì)更好。這些保留空間會(huì)被自動(dòng)用于固態(tài)硬盤內(nèi)部的優(yōu)化操作，如磨損平衡、垃圾回收和壞塊映射。這種做法被稱之為“小分區(qū)”。
“少分區(qū)”則是另外一種概念，關(guān)系到“4k對(duì)齊”對(duì)固態(tài)硬盤的影響。一方面主流SSD容量都不是很大，分區(qū)越多意味著浪費(fèi)的空間越多，另一方面分區(qū)太多容易導(dǎo)致分區(qū)錯(cuò)位，在分區(qū)邊界的磁盤區(qū)域性能可能受到影響。最簡(jiǎn)單地保持“4k對(duì)齊”的方法就是用Win7自帶的分區(qū)工具進(jìn)行分區(qū)，這樣能保證分出來的區(qū)域都是4K對(duì)齊的。
三、保留足夠剩余空間
固態(tài)硬盤存儲(chǔ)越多性能越慢。而如果某個(gè)分區(qū)長(zhǎng)期處于使用量超過90%的狀態(tài)，固態(tài)硬盤崩潰的可能性將大大增加。
所以及時(shí)清理無用的文件，設(shè)置合適的虛擬內(nèi)存大小，將電影音樂等大文件存放到機(jī)械硬盤非常重要，必須讓固態(tài)硬盤分區(qū)保留足夠的剩余空間。
四、及時(shí)刷新固件
“固件”好比主板上的BIOS，控制固態(tài)硬盤一切內(nèi)部操作，不僅直接影響固態(tài)硬盤的性能、穩(wěn)定性，也會(huì)影響到壽命。優(yōu)秀的固件包含先進(jìn)的算法能減少固態(tài)硬盤不必要的寫入，從而減少閃存芯片的磨損，維持性能的同時(shí)也延長(zhǎng)了固態(tài)硬盤的壽命。因此及時(shí)更新官方發(fā)布的最新固件顯得十分重要。不僅能提升性能和穩(wěn)定性，還可以修復(fù)之前出現(xiàn)的bug。
五、學(xué)會(huì)使用恢復(fù)指令
固態(tài)硬盤的Trim重置指令可以把性能完全恢復(fù)到出廠狀態(tài)。但不建議過多使用，因?yàn)閷?duì)固態(tài)硬盤來說，每做一次Trim重置就相當(dāng)于完成了一次完整的擦寫操作，對(duì)磁盤壽命會(huì)有影響。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)需求也在不斷提升，現(xiàn)在多家存儲(chǔ)廠商推出了自己的便攜式固態(tài)硬盤，更有支持Type-C接口的移動(dòng)固態(tài)硬盤和支持指紋識(shí)別的固態(tài)硬盤推出。