磁盘碎片的起因和修复

[摘要]本文对磁盘碎片产生的原因及危害、磁盘读写操作的原理进行了讲解,并详细介绍了磁盘碎片整理的几种方法和注意点。

[关键词]磁盘碎片 磁盘读写 整理

一、磁盘碎片产生的原因及危害

使用磁盘保存数据所面临的一个实际问题就是数据经常会产生碎片。也就是说本来是存放在一起的数据变得杂乱无章了。对磁盘进行整理就能保证相关的数据存放在相邻的扇区中。磁盘碎片又称为文件碎片,是因为系统文件和应用文件被分散保存到磁盘的不同地方,而不是连续地保存在磁盘连续的簇中形成的。当应用程序运行时,如所需的物理内存不足,一般操作系统会在硬盘中产生临时交换文件,用该文件所占用的硬盘空间虚拟成内存。虚拟内存管理程序会对硬盘频繁读写,产生大量的碎片,这是产生硬盘碎片的主要原因。在日常使用期间,用户总是接二连三地创建、删除、更新磁盘上的文件,久而久之,磁盘上就会累积众多的文件碎片。

通常,磁盘碎片并不影响硬盘的正常工作,它的主要危害在于会降低硬盘的读写速度,不过当大量磁盘碎片存在于Windows的重要文件中时,也可能导致系统崩溃或数据丢失。

二、磁盘读写操作的原理

知道了磁盘碎片的产生原因之后,我们还有必要了解一下程序运行时磁盘的读写操作原理。磁盘可以长期存储数据。各类磁盘尽管有许多不同点,但在数据存取的基本原理和过程上都是相似的。信息存于磁盘前,必须先将磁盘格式化。一般运行程序时,磁盘驱动器的磁头所做的工作第一步是先搜索该程序运行必需的文件,然后读取数据。读取文件首先是发出读取命令,待操作系统接收读取指令后,检查FAT,在其显存目录中搜索,确认多检索的文件名是否列于其中。如果没有,则发出错误信息;如果有,则向操作系统提供有关该文件存储的详细地址信息。BIOS一旦得到详细地址信息,就向磁盘驱动器发出指令,正确读出文件,由BIOS将其置于内存中。读取出文件后,最后做读后处理,将数据传送至磁盘高速缓存和内存中。读盘时,系统先检查数据是否在高速缓存中,如果有则直接读取;如果没有则访问磁盘,也就是读盘。

三、磁盘碎片的整理

1.使用GHOST的方法

使用备份再还原,实现数据块恢复到初始时的连续状态。初始状态时先备份系统,如需要碎片整理时再还原系统。具体操作方法是,首先运行ghost软件,选择要进行磁盘整理的分区,选择卷标windows XP的分区,然后点击OK,选择备份文件的存放路径,在filename栏中输入备份的文件名,然后点击save保存。弹出选择压缩比的对话框,选择fast,开始备份系统。 需要碎片整理时,再依次选择Local/partition/From image。选择最初备份的back.gho文件,然后弹出select source partitiong from image file,点击LK,选择要还原的分区,也就是刚才卷标为xp的分区, 确认,执行还原任务。还原完后重启计算机,打开“磁盘磁片整理程序”选择刚才还原的分区,单击分析按钮,数据块就已经连续了。

2.使用Windows资源管理器中的工具整理碎片,方法如下:

(1)单击“开始”,依次指向“所有程序”、“附件”、“系统工具”,然后单击“磁盘碎片整理程序”。单击“分析”将启动磁盘碎片整理程序;

图1 windowsXP操作系统中磁盘碎片整理程序

(2)在如图1所示的windowsXP操作系统中“磁盘碎片整理程序”对话框中,单击要对其进行碎片整理的驱动器,然后单击“分析”按钮。分析完磁盘之后,将显示一个对话框,告诉您是否应该对所分析的驱动器进行碎片整理;

(3)要对选定的一个或多个驱动器进行碎片整理,请单击“碎片整理”按钮。完成碎片整理之后,磁盘碎片整理程序将显示整理结果;

(4)要显示有关经过碎片整理的磁盘或分区的详细信息,请单击“查看报告”;

(5)要关闭“查看报告”对话框,请单击“关闭”;

(6)要关闭磁盘碎片整理程序实用工具,请单击窗口标题栏上的“关闭”按钮。

如需同时整理多个磁盘分区,可以按Ctrl或Shift键,鼠标选中多个待整理分区后,点击“碎片整理”按钮即可。

3.使用软件进行磁盘整理

使用Windows资源管理器中的工具整理碎片极为占用系统资源,整理时间较长,速度较慢。所以我们可以选择第三方软件来进行碎片整理,如windows优化大师、Defragmenter Pro 、UltimateDefrag、O&O Defrag Professional等软件,UltimateDefrag软件还包括一个用于自动化磁盘碎片整理操作的计划安排器以及对于计算机启动时磁盘碎片整理,后台磁盘碎片整理等功能,操作起来也比较方便,速度较快。O&O Defrag Professional软件可以适用于工作站、服务器和高级服务器等各种版本,支持几乎所有的文件系统,包含FAT16、FAT32、NTFS、NTFS5、FS(Encrypted File System) 等,该软件可设定时间自动重整硬盘,支持中文长文件名及需先安装Windows NT Service Pack 4或是Windows 2000。

在进行磁盘碎片整理时,还应注意以下几点:

(1)整理期间不要进行数据读写

(2)不宜频繁整理

(3)双系统下不要交叉整理

参考文献:

[1]曹然彬,武传宝.计算机维护与维修.北京:清华大学出版社,2006-9.

[2]郑明言,柳金东.计算机系统组装与维护.北京:清华大学出版社,2009-1.

[3]吕新平,张强华.大学计算机基础. 北京:人民邮电出版社,2009-5.