Disk Management磁碟管理淺談_磁碟重組重要性

───────────────────────────────────────
　　　  洪逸：「你們一定都沒再做磁碟重組啦！」
───────────────────────────────────────
　　(溫腥小提示：看此篇前建議先看：Disk Management磁碟管理淺談_磁碟資料存取方式與傳輸計算)


　　為什麼要做磁碟重組呢，原因是因為配置空間錯亂檔案分散很遠，磁頭跑阿跑阿找阿找阿花在Seek Time上的時間就越來越大。而磁碟重組空間後，可以將使用的空間與尚未使用的空間分開放，讓磁頭找資料變得快速。其原理就在於以下這幾種檔案配置的方法File Allocation methods：




1.Contiguous Allocation
　　簡單的說，這就是一種連續性的配置方法，如果一個檔案File需要n個Blocks的空間，則OS必須在Disk中找到大於等於n個連續的free Blocks，然後才會將空間配置給此File。

　　上圖的圓柱即是Disk，其中每一個框框就是一個Block，白色代表Free Block。每一列就是一個Track。
　　此硬碟內部已配置了三個File(moo、snow、fall)，然後會有一個Physical Directory用來記載這三個檔案的起始Block位址與長度。
　　那麼顯而易見的，這種配置方式的優點就是：
　　1.平均Seek Time較短，因為同一個檔案的連續Blocks幾乎都座落在同一條Track(無seek time)，只有少數會要移動磁頭的狀況(如snow檔案的23~24、27~28)
　　2.他支援Random Access與Sequential Access
　　至於缺點呢：
　　1.有External Fragmentation問題(這個問題就是要靠磁碟重組Repack解決)
　　2.File Size不容易擴充(下一個連續的Block可能已經分配出去了)
　　3.建檔之前需先宣告大小


2.Linked Allocation
　　簡單的說，OS只需在Disk中找到一個檔案大小為n個Blocks所需的大於等於n個Free Blocks即可以配置空間出去。這些Free Blocks不需要連續，他們彼此之間以Link的方式串連，每一個Block都會記錄下一個串連Block的位址。

　　如上圖所示，Physical Directory會記錄每個配置的檔名、起始Block位址、最終Block位址。
　　乍看之下，這種方法好太多了，但其實他也有很嚴重的缺點：
　　1.平均Seek Time有夠長(如圖所示，同個檔案的Block幾乎都不在同Track。磁頭表示：我手好酸)
　　2.不支援Random Access，只支援Sequential Access
　　3.循序存取速度慢
　　4.可靠度差
　　至於優點呢：
　　1.沒有External Fragmentation問題
　　2.File Size容易擴充
　　3.建檔前不需事先宣告大小


另外，Linked Allocation有一種變形的方式，就是大家常常碰到的：
FAT（File Allocation Table） method：
　　其實就跟Linked Allocation一樣，不同的只是OS會用一個Table(FAT)，紀錄配置區塊間的Linking資訊，而不是紀錄在每一個Allocationed Block上。

3.Index Allocation
　　簡單的說，除了再找Free Blocks的條件下跟Linked Allocation一樣以外，OS還要額外配置一個Index Block，用來記錄Allocationed Blocks的No..

　　如上圖所示，右方三個即是Index Block內記錄的Linking資訊。
　　優點如下：
　　1.沒有External Fragmentation
　　2.支援Random Acces與Sequential Acces
　　3.File容易擴充
　　缺點如下：
　　1.Index Block需額外佔用空間
　　2.如果此File所需的free Block很大，則單一一個Index Block可能無法容納所有的Allocationed Block No......至於解決方法，有興趣在問我吧XD


















　　嗯嗯......落落長寫完一大段才發現沒寫到什麼跟repack有關的重點......
　　反正大概就這種感覺啦，自己想吧XD