计算机内存碎片（下）-文件系统碎片

数据碎片

发生数据碎片时，内存中的数据集合会分成许多不紧密的部分. 通常是试图将大型对象存储插入遭受外部碎片破坏的对象的结果.

例如，文件中文件系统中的单元称为常规管理块或群集. 创建文件系统时，有可用空间将文件块连续存储在一起. 这样可以快速顺序读取和写入文件. 但是，随着文件的添加，删除和调整大小，可用空间变得碎片化，只留下了小孔来放入新数据. 在写入新文件或扩展现有文件时，操作系统会放置新数据在新的非连续数据块中以适合可用孔. 新的数据块必定分散，由于查找时间和旋转延迟而减慢了对读/写头的访问，并增加了管理其他位置的开销. 这称为文件系统碎片.

在写入已知大小的新文件时，如果存在任何比文件大的空洞，则操作系统可以通过将文件导入这些空洞中的任何一个来避免数据碎片. 有多种选择，其中包括文件算法的潜在漏洞，并且每个选项都是对装箱问题的启发式近似. “最佳拟合”算法选择足够大的最小孔. “最差拟合”算法选择最大的孔. 在“第一适应算法”中高性能计算机并行文件系统，选择的是第一个足够大的孔. “下一个合适的”算法跟踪每个文件写入的内容. “下一次拟合”算法比“首次拟合”算法快，并且比“最佳拟合”算法快，而“最佳拟合”算法的速度与“最差拟合”算法相同.

就像压缩可以消除外部片段一样，可以通过存储数据来重新排列数据片段，以便几乎消除相关工作. 例如，主要的工作碎片整理工具是重新排列磁盘上的块，以使每个文件的块都是连续的. 大多数碎片整理实用程序还尝试减少或消除自由空间碎片. 一些移动的垃圾收集器还会将移动移近对象（称为抑制），以提高缓存的性能.

有4种类型的系统永远不会遇到数据碎片，它们总是连续存储每个文件. las，所有这四种类型都有相对的缺点，这些缺点使得至少一些临时数据片段很重要:

只需使用CD-R连续写入每个文件即可. 如果没有足够的可用空间来保存文件，即使已删除文件中有大量可用空间，系统也会立即无法存储文件，从而增加了足够的位来存储文件.

如果没有足够的连续可用空间来存储文件，请使用副本收集的可用空间将其转换为足够容纳文件的连续可用区域. 这比将文件分成多个片段并将这些片段放入可用空间需要更多的时间.

固定大小的块分配: 将文件写入任何空闲块. 如果程序员选择的固定块大小太小，系统将立即使大于存储块的文件失败. 文件大小（即使有很多）也会为存储文件添加足够的可用块. 如果程序员选择的块大小太大高性能计算机并行文件系统，则内部碎片会浪费很多空间.

某些系统完全避免动态分配，因为它们需要例如所有可能的文件预分配（连续）空间，MultiFinder为每个应用程序预分配RAM块，因为这取决于应用程序程序员声称有多少RAM已开始.

由于性能下降而导致碎片化

内存碎片是系统管理员面临的最严重的问题之一. 随着时间的流逝，它将导致系统性能下降. 最终，内存碎片可能会导致可用内存的完全丢失.

内存碎片是内核编程问题. 在实时计算应用程序中，碎片化程度可能高达99％，并可能导致系统崩溃或其他不稳定情况. 这种类型的系统崩溃可能是不可避免的，因为无法预见内存碎片级别的严重上升.

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