Збільшення швидкості

Дефрагментація жорстких дисків

Ефективним засобом підвищення швидкодії жорстких дисків є впорядкування програм, що зберігаються на цих пристроях файлів, і даних. Дійсно, в процесі роботи комп'ютера часто проводиться запис, стирання і зміна довжини файлів. Багатократне виконання даних дій приводить до того, що значна кількість файлів перетворюється на розірвані ланцюжки, частини яких, або інакше фрагменти, довільно розкидані по робочому простору жорсткого диска. Процес такої фрагментації файлів пов'язаний з тим, що файли пишуться на жорсткий диск з урахуванням вільного простору, що з'явився на нім в процесі стирання інших файлів. Окрім цього, безперервність файлів часто порушується при збільшенні їх розмірів в процесі зміни. При пошуку і прочитуванні таких розрізнених ланцюжків файлів, розподілених по диску, - фрагментованих файлів, головка жорсткого диска неодноразово механічно перемішається і позиціонується. На це, звичайно, потрібний значно більше часу, чим на пошук і прочитування безперервного файлу, коли просторова зміна положення головки мінімізована.

Збільшити швидкість прочитування фрагментованих файлів можна після попередньої дефрагментації диска. Цю операцію доцільно періодично проводити за допомогою використання спеціальних програмних засобів. Наприклад, за допомогою файлів defrag.exe з пакету MS-DOS 6.xx або speedisk.exe з Norton Utilities. У системах Windows 9x є спеціальні програми для виконання даної операції - Дефрагментація диска (Defrag). Необхідно відзначити, що перед дефрагментацією доцільно виконати перевірку диска програмою Перевірка диска (Scandisk).

Запуск програми Дефрагментація диска (Defrag) в системі Windows 95/98 ілюструє послідовність малюнків (мал. 2.7-2.10), що представляють фрагменти зображень на екрані монітора комп'ютера.

Необхідно відзначити, що проблема зниження продуктивності за рахунок фрагментації файлів, розташованих на жорстких дисках, характерна не тільки для операційних систем Windows 9x, але і для досконаліших Windows NT 4.0, Windows 2000 і Windows XP. Існує поширена думка, що файлова система NTFS, яка підтримується даними операційними системами, влаштована таким чином, що файли практично не фрагментуються. Всупереч цій думці, фрагментація файлів існує і для NTFS, хоча ця проблема .не стоїть так гостро в порівнянні з файловими системами Fat16 і Fat32.

Мал. 3.7. Послідовність запуску програми Дефрагментація диска (Defrag)

Мал. 2.8. Вибір дефрагментіруємого логічного диска

Мал. 2.9. Процес дефрагментації вибраного диска

Мал. 2.10. Діалогове вікно після завершення дефрагментації диска

На жаль, в операційній системі Windows NT 4.0 не істоті вбудованої програми дефрагментації як, наприклад, в Windows 95 Windows 98. Тому у разі Windows NT 4.0 для дефрагментації файло розташованих на жорстких дисках, зазвичай використовуються зовнішні прс грами, спеціально розроблені для цієї операційної системи. Hat більшого поширення набули програми Norton Speed Disk. Це мс жет бути, наприклад, Norton Speed Disk версії 5.1. Ця програма хороший підходить для файлової системи NTFS. Приклад роботи даною програм представлений на мал. 3.11.

Мал. 2.11. Виклик встановленої програми дефрагментації файлів Norton Speed Disk 5.1

До достоїнств цієї програми можна віднести наступні особливості:

• оптимізація MFT (Master File Table);
• можливість розмістити будь-який файл або на початку розділу, або в кінці розділу, або в кінці всіх файлів (після даних);
• дефрагментація тек і swap-файла (тільки для розділів NTFS);
• робота за розкладом (scheduling);
• можливість дефрагментації одночасно декількох розділів;
• діагностика диска і виправлення помилок за допомогою вбудованої програми перевірки;
• виведення докладної інформації про фрагментацію диска і результати роботи; П аналіз ступеня фрагментації файлів (мал. 2.12).

Мал. 2.12. Аналіз фрагментації файлів програмою Norton Speed Disk 5.1

Необхідно відзначити, що вказана програма Norton Speed Disk є неєдиною програмою, що здійснює дефрагментацію файлів на жорстких дисках комп'ютера, на ринку програмного забезпечення існують і інші програмні засоби, здатні забезпечити дефрагментацію файлів в операційних системах Windows NT і Windows 2000. Як приклад подібних засобів можна привести такі програми, як Diskeeper, O&o Defrag, Contig, Perfectdisk і так далі

Що стосується операційної системи Windows 2000, то, на відміну від Windows NT, вона має вбудований дефрагментатор, створений на основі відомої програми Diskeeper. Дана програма має простій інтерфейс і володіє схожими характеристиками з відомими засобами Norton Speed Disk. Проте програма Diskeeper працює через так званий API-интерфейс, що не завжди буває оптимальним, особливо для файлової системи NTFS. Прийнято вважати, що програма Norton Speed Disk, робота якої побудована інакше, ніж у Diskeeper, ефективніша і надійніша в роботі.

Виклик вбудованою в операційну систему Windows 2000 програм деф-рагментациі файлів представлений на мал. 2.13.

Приклади роботи з програмою дефрагментації файлів в системі Windows 2000 представлені на мал. 2.14-2.16.

Виклик вбудованою в операційну систему Windows XP програми дефрагментації файлів представлений на мал. 2.17.

Приклади роботи з програмою дефрагментації файлів в системі Windows XP представлені на мал. 2.18.

Мал. 2.13. Виклик програми дефрагментації в Windows 2000

Мал. 2.14. Програма дефрагментації в Windows 2000

Мал. 2.15. Вибір логічного диска для дефрагментації в Windows 2000

Мал. 2.16. Робота програми дефрагментації в Windows 2000

Мал. 2.17. Виклик програми дефрагментації в Windows XP

Мал. 2.18. Робота програми дефрагментації в Windows XP

Окрім дефрагментації файлів, збільшити швидкість роботи жорстких дисків можна, якщо враховувати деякі особливості їх роботи. Наприклад, при розподілі файлів доцільно враховувати різну швидкість прочитування/запису залежно від місця їх розташування на дисках накопичувача. Файли, доступ до яких для читання і записи необхідно здійснювати за мінімальний час, доцільно розміщувати на початку жорсткого диска - в областях, відповідних мінімальним номерам циліндрів. Чим далі розташовані програми і дані від початку жорсткого диска, тим більше час доступу до них (у 3-5 разів). Це можна зробити, наприклад, за допомогою такої операції, як виконання певної послідовності початкового запису файлів на жорсткий диск. Файли, записувані на жорсткий диск першими, розміщуються апаратно-програмними засобами на початку області зберігання даних, що забезпечує найбільш швидкий до них доступ.

Іноді підвищити продуктивність комп'ютера можна збільшенням швидкості роботи жорсткого диска для деяких файлів за рахунок їх перегрупування. Зміна розташування файлів на вже заповненому жорсткому диску виконується за допомогою ряду спеціальних програмних засобів. Наприклад, перемістити файли для систем MS-DOS і Windows 3.1* можна за допомогою програми дефрагментації файлів (speedisk.exe) з пакету Norton Utilities. Для цього після запуску даної програми необхідно в меню Configure вибрати команди - Directory Order, File Sort, Files to Place First і встановити необхідні параметри. Подібні настройки є і в розглянутій програмі Speed Disk для Windows 9x/NT/2000. Відповідний вибір параметрів програми забезпечить не тільки дефрагментацію файлів, але і зміну порядку їх розміщення на диску, а, отже, і часу доступу до файлів для читання і запису інформації.

Слід ще раз відзначити, що впорядкування програм, що зберігаються на жорстких дисках файлів, і даних, а також облік різної швидкості доступу до інформації залежно від її фізичного розташування в робочому просторі цих пристроїв може істотно підвищити швидкість роботи дискової підсистеми пам'яті. А це, кінець кінцем, збільшує продуктивність і всього комп'ютера.

Сучасні жорсткі диски використовують різні способи апаратного і програмного управління, що забезпечує високу швидкість прочитування і запису даних. Це підтримується відповідними апаратно-програмними засобами комп'ютера: застосування алгоритмів і засобів апаратного кешування, використання запису, читання і обміну блоками і так далі Як правило, такі можливості передбачені в BIOS Setup. Існують і відповідні програмні засоби. Часто управління засобами, що надають подібні можливості, здійснюється сучасними операційними системами. Все це, звичайно, вирівнює потік даних і підвищує швидкість роботи накопичувачів.

Фірми - виробники жорстких дисків постійно удосконалюють їх конструкції і покращують параметри. При цьому не тільки випускаються нові зразки, але достатньо довго здійснюється супровід раніше випущених пристроїв. У Internet на сайтах крупних фірм - виробників жорстких дисків часто можна знайти нові драйвери як для тільки що випущених моделей, так і для досить старих. Нерідко нові драйвери дозволяють істотно підвищити продуктивність жорстких дисків.

Збільшити швидкість роботи жорстких дисків можна за допомогою різних програмних засобів, таких як програми-прискорювачі. Як приклад можна привести програму Drive Rocket Date Accelerator v.1.14 фірми Ontrack Computer Systems Inc. Дана програма часто використовується спільно з програмою Disk Manager тієї ж фірми для управління жорсткими дисками, наприклад, фірми Western Digital. Ще один варіант програм-прискорювачів - Xstore Pro (busmaster-драйверы для Windows 9x, що рекомендуються фірмою Chaintech) від фірми Highpoint Technologies. Залежно від конфігурації пам'яті і системи зростання продуктивності жорсткого диска в порівнянні з використанням стандартних драйверів від Intel або Microsoft може скласти до 60%, а загальній продуктивності компьютера-до 10%. Програми Xstore Pro базуються на технології кешування з випереджаючим читанням після пошуку. Для досягнення максимальних результатів рекомендується застосовувати на комп'ютерах з 64 Мбайт ОЗУ.

Роботу сучасних операційних систем важко представити без такого ресурсу, як віртуальна пам'ять. Віртуальна пам'ять дозволяє одночасно запустити більше програм, чим фізична пам'ять комп'ютера (ОЗУ). Проте віртуальна пам'ять займає значне місце на диску, і при підкачці даних істотно знижується швидкість виконання програм. Віртуальна пам'ять розроблена для комп'ютерів з МП 80386 і вище і є простором жорсткого диска, з яким працюють сучасні системи, починаючи з Windows 3.1x. Цей простір використовується так, як якби це була справжня пам'ять - ОЗУ. Досягається це за рахунок спеціального файлу - файлу підкачки, в який періодично поміщається (підкачується) інформація з оперативної пам'яті. При цьому слід враховувати, що запис і прочитування даних при застосуванні найшвидшого жорсткого диска здійснюється більш ніж в 10000 разів повільніше, ніж робота з найповільнішим ОЗУ. Тому збільшення ОЗУ- найефективніший спосіб зменшення навантаження на жорсткі диски і підвищення продуктивності комп'ютерів. Це пов'язано з тим, що зменшення частоти звернень до віртуальної пам'яті дозволяє скоротити час очікування обробки жорсткими дисками запитів від прикладних і системних програм.

Підвищити швидкість роботи жорстких дисків (а також у разі потреби CD-ROM і гнучких дисків) можна введенням такої процедури, як програмне кешування процесів прочитування і запису даних. У якості

засобів, що забезпечують це, можуть бути використані, наприклад, програми з набору MS-DOS, пакету Norton Utilities і засобів Windows 9x.