計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ) 第十七章提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,17.1,磁盤(pán)壓縮,磁盤(pán)空間管理工具是一個(gè)通過(guò)壓縮存儲(chǔ)的文件來(lái)增加硬盤(pán),(,或軟盤(pán),),存儲(chǔ)能力的程序，磁盤(pán)空間管理工具在磁盤(pán)上創(chuàng)建一個(gè)“壓 縮卷文件（,CVF,）”，壓縮 卷文件位于被稱為主盤(pán)的未壓縮盤(pán)中。壓縮后的所有文件存儲(chǔ)在這個(gè)壓縮卷文件中，磁盤(pán)的讀寫(xiě)操作實(shí)際是與壓縮卷文件的 某些片斷打交道，當(dāng)向,CVF,中存 儲(chǔ)文件時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)文件壓縮，當(dāng)從,CVF,中讀文件時(shí)，文件自動(dòng)展開(kāi)，所以用戶是以通常的方式處理文件，但磁盤(pán)的空間看起來(lái)卻有了成倍的增長(zhǎng)。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,文件的壓縮程度決定了能得到的磁盤(pán)額外空間大小，高度結(jié)構(gòu)化的文件（例如某些圖像 文件）比隨機(jī)化的文件（例如程序文件）壓縮比要大。經(jīng)過(guò),CVF,存取文件時(shí)，盡管計(jì)算機(jī)要進(jìn) 行壓縮及解壓的工作，但由于文件的大小發(fā)生了很大的變化，系統(tǒng)與硬盤(pán)交互的時(shí)間得到大幅度降低，所以不會(huì)對(duì)性能造成顯著 影響。特別在磁盤(pán)可用空間比較小時(shí)，由于磁盤(pán)壓縮的 結(jié)果，將使得系統(tǒng)運(yùn)行中交換文件的空間得到保證，在這種情況下還會(huì)提高系統(tǒng)的性能。在主盤(pán)包含壓縮卷文件，通常還含有部分自由空間和不能壓縮的系統(tǒng)文件。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,作為壓縮 磁盤(pán)的一種可選方式，可以只壓縮當(dāng)前未被使用的空間。在這種 壓縮方式下，自由空間壓縮 成為一個(gè)新的盤(pán)，并給它一個(gè)未使用的驅(qū)動(dòng)器字母,(,例如,G),，這時(shí)沒(méi)有壓縮的文件仍在原來(lái)的磁盤(pán)上，在存儲(chǔ)新的文件時(shí)將要使用新 的壓縮磁盤(pán)的盤(pán)符。對(duì)壓縮后的磁盤(pán)可以用解壓縮恢復(fù)正常狀態(tài)，但這時(shí)盤(pán)中必須有足夠的空間來(lái)存放解壓縮后的所有文件。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,17.2,文件壓縮,早期使用的壓縮技術(shù)都基于統(tǒng)計(jì)模型，到,20,世紀(jì),80,年代初基于字典壓縮的新技術(shù)才慢慢推廣開(kāi)來(lái)。,數(shù)據(jù)壓縮包含了非常多的軟件和硬件技術(shù)，這些技術(shù)各不相同，但是大多數(shù)壓縮軟件都是基于,LZ77,、,LZ88,算法并加以修正而成，而,LZ77,是字典壓縮的起源。大家都知道一個(gè)文本文件是由一些單詞組成，而且必定有重復(fù)現(xiàn)象發(fā)生，例如我們這里經(jīng)常出現(xiàn)的“壓縮軟件”一詞，壓縮的原理就是在文件的頭部做一個(gè)類似字典的東西，把“壓縮軟件”這個(gè)詞放在“字典”中，并為這個(gè)詞指定一個(gè)占較少字節(jié)數(shù)的編碼，而文章中的“壓縮軟件”一詞均用此編碼代替，以達(dá)到壓縮的目的。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,當(dāng)然壓縮軟件在實(shí)際運(yùn)作中并非如此簡(jiǎn)單，還要使用一些看了就頭痛的演算方法，在此就不一一細(xì)述。也許有人會(huì)問(wèn)，文本文件可用字典技術(shù)，那其它文件怎么辦呢。這就無(wú)須操心了，因?yàn)閷?duì)于壓縮軟件來(lái)說(shuō)，一個(gè)文件中的“數(shù)據(jù)壓縮”一詞和“,#,￥,%”,是一樣的，關(guān)鍵在于冗余碼,(,重復(fù)部分,),的多少。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,按壓縮方式分：有所謂的“透明壓縮”和“打包壓縮”。,“透明壓縮”一般針對(duì),.exe,和,.com,文件，直接壓縮。成功的話，文件體積變小，功能不變，運(yùn)行速度還可能更快。但是，這種壓縮方法的對(duì)象面很窄。如果壓縮失敗，還會(huì)造成文件不可用。所以，這一類程序總是強(qiáng)烈要求用戶在壓縮前將文件備份。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,“打包壓縮”就是現(xiàn)在常提到的壓縮軟件使用的壓縮法。它把一個(gè)或多個(gè)文件壓縮成一個(gè)文件,壓縮包。要使用壓縮后的文件，必須先解壓將文件復(fù)原。它的特點(diǎn)是風(fēng)險(xiǎn)小，適用于減小不常用的文件所占空間和傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)然，按照壓縮算法，我們還可以將壓縮分成很多種。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,17.3,磁盤(pán)碎片整理,一,、,磁盤(pán)碎片是怎么產(chǎn)生的？,其實(shí)磁盤(pán)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(pán)的不同地方，而不是連續(xù)地保存在磁盤(pán)連續(xù)的簇中形成的。當(dāng)應(yīng)用程序所需的物理內(nèi)存不足時(shí)，一般操作系統(tǒng)會(huì)在硬盤(pán)中產(chǎn)生臨時(shí)交換文件，用該文件所占用的硬盤(pán)空間虛擬成內(nèi)存。虛擬內(nèi)存管理程序會(huì)對(duì)硬盤(pán)頻繁讀寫(xiě)，產(chǎn)生大量的碎片，這是產(chǎn)生硬盤(pán)碎片的主要原因。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,二、磁盤(pán)讀寫(xiě)操作的原理,知道了磁盤(pán)碎片的產(chǎn)生原因之后，我們還有必要了解一下程序運(yùn)行時(shí)磁盤(pán)的讀寫(xiě)動(dòng)作。一般運(yùn)行一個(gè)程序時(shí)，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的磁頭所做的工作是先搜索該程序運(yùn)行必需的文件，然后讀取數(shù)據(jù)，最后做讀后處理,將數(shù)據(jù)傳送至磁盤(pán)高速緩存,(Cache),和內(nèi)存中。如果能將應(yīng)用程序的相關(guān)文件放在磁盤(pán)的連續(xù)空間內(nèi)，磁頭搜索的時(shí)間將會(huì)減少很多。讀取時(shí)也是如此，磁盤(pán)讀取位于磁頭下方扇區(qū)的數(shù)據(jù)所需時(shí)間僅為將磁頭移到另一地點(diǎn)再讀取相同數(shù)據(jù)所需時(shí)間的五分之一。讀盤(pán)時(shí)，系統(tǒng)先檢查數(shù)據(jù)是否在高速緩存中，如果有則直接讀?。蝗绻麤](méi)有則訪問(wèn)磁盤(pán)，也就是讀盤(pán)。當(dāng)需要多次讀取同一份數(shù)據(jù)時(shí)，,Cache,的作用很大，但對(duì)于第一次讀取某個(gè)文件，,Cache,就無(wú)能為力了。于是搜索時(shí)間和讀取時(shí)間在很大程度上影響著程序執(zhí)行的效率。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,三、該不該定期整理硬盤(pán)？,實(shí)際上，定期整理硬盤(pán)應(yīng)該是毫無(wú)疑問(wèn)的。如果說(shuō)硬盤(pán)碎片整理真的會(huì)損害硬盤(pán)的話，那也將是在對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行近乎天文數(shù)字般次數(shù)的整理之后。,硬盤(pán)使用的時(shí)間長(zhǎng)了，文件的存放位置就會(huì)變得支離破碎,文件內(nèi)容將會(huì)散布在硬盤(pán)的不同位置上。這些“碎片文件”的存在會(huì)降低硬盤(pán)的工作效率，還會(huì)增加數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)損壞的可能性。碎片整理程序把這些碎片收集在一起，并把它們作為一個(gè)連續(xù)的整體存放在硬盤(pán)上。,Windows,自帶有這樣的程序：磁盤(pán)碎片整理程序（,DiskDefragmenter,），但在,NortonUtilities,和,Nuts&Bolts,中有更好的此類程序。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,四、整理方法及注意,1,、整理磁盤(pán)碎片的時(shí)候，要關(guān)閉其他所有的應(yīng)用程序，包括屏幕保護(hù)程序，最好將虛擬內(nèi)存的大小設(shè)置為固定值。不要對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，一旦,Disk,Defragment,發(fā)現(xiàn)磁盤(pán)的文件有改變，它將重新開(kāi)始整理。,2,、整理磁盤(pán)碎片的頻率要控制合適，過(guò)于頻繁的整理也會(huì)縮短磁盤(pán)的壽命。一般經(jīng)常讀寫(xiě)的磁盤(pán)分區(qū)一周整理一次。,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,怎樣既不用頻繁地整理硬盤(pán)碎片，又不至于過(guò)分地降低程序執(zhí)行速度？,1,、虛擬內(nèi)存管理程序,虛擬內(nèi)存管理程序會(huì)對(duì)硬盤(pán)頻繁讀寫(xiě)，產(chǎn)生大量的碎片，這是產(chǎn)生硬盤(pán)碎片的主要原因。為避免臨時(shí)交換文件在,C,區(qū)頻繁讀寫(xiě)產(chǎn)生的大量的碎片，我們可以將臨時(shí)交換文件指定在其他分區(qū)（如,D,區(qū)）生成，,第十七章 提高硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度和容量,2,IE,瀏覽器,默認(rèn)情況下，,IE,瀏覽器將,C,：,WINDOWSTemporary Internet Files,目錄作為臨時(shí)文件儲(chǔ)存目錄。若經(jīng)常上網(wǎng)沖浪，,IE,瀏覽器會(huì)在該目錄下生成大量的臨時(shí)文件，同樣會(huì)對(duì)硬盤(pán)頻繁讀寫(xiě)，產(chǎn)生大量的碎片。為避免這些臨時(shí)文件在,C,區(qū)頻繁讀寫(xiě)產(chǎn)生的大量的碎片，我們可以將該目錄指定到其他分區(qū)（如,D,區(qū)）。,