ĐỒ ÁN PHÂN MẢNH MÁY TÍNH

Đồ án phân mảnh

1

LỜI GIỚI THIỆU

Bước vào thế kỉ 21, dường như Công nghệ thông tin đã không còn xa lạ với con người Việt Nam Máy tính và internet ngày càng trở nên thân thuộc hơn với cuộc sống của con người Ta sử dụng máy tính cho nhiều mục đích như: học tập, giải trí, công việc, liên lạc,…Việc tìm hiểu kiến thức về máy tính, phần cứng cũng như phần mềm đã không còn quá

xa vời với sự phát triển rộng rãi của internet…

Cùng với những tiến bộ nhanh chóng của kĩ thuật máy tính điện tử, tin học đã dần dần hình thành và phát triển thành ngành khoa học độc lập từ những năm 1960 Nội dung của tin học là việc mô phỏng các cơ chế hoạt động thông tin của bộ óc con người, trên cơ sở đó tạo ra các máy móc thực hiện tự động các quá trình xử lí thông tin và tri thức với tốc độ nhanh, khả năng lưu trữ thông tin lớn, từ đó mở rộng ứng dụng vào mọi lĩnh vực hoạt động của con người Các lĩnh vực nghiên cứu chủ yếu của tin học bao gồm: thuật toán và cấu trúc dữ liệu, kiến trúc máy tính, hệ điều hành, tính toán số và kí hiệu, ngôn ngữ lập trình, phương pháp luận và công nghệ phần mềm, cơ sở dữ liệu và các hệ tìm kiếm thông tin, trí tuệ nhân tạo và người máy, giao tiếp người - máy" Công nghệ thông tin là ngành quản lý công nghệ và mở ra nhiều lĩnh vực khác nhau như phần mềm máy tính, hệ thống thông tin, phần cứng máy tính, ngôn ngữ lập trình nhưng lại không giới hạn một số thứ như các quy trình và cấu trúc dữ liệu Tóm lại, bất

cứ thứ gì mà biểu diễn dữ liệu, thông tin hay tri thức trong các định dạng nhìn thấy được, thông qua bất kỳ cơ chế phân phối đa phương tiện nào thì đều được xem là phần con của lĩnh vực công nghệ thông tin Công nghệ thông tin cung cấp cho các doanh nghiệp bốn nhóm dịch

vụ lõi để giúp thực thi các chiến lược kinh doanh đó là: quá trình tự động kinh doanh, cung cấp thông tin, kết nối với khách hàng và các công cụ sản xuất

Qua nhiều thời gian, đi kèm với sự phát triển của phần cứng máy tính là sự tìm tòi phát triển không ngừng của các hệ điều hành máy tính Nhiều hệ điều hành được tạo ra để đáp ứng nhu cầu sử dụng của con người như Windows, Linux,…và qua đây chúng ta sẽ tìm hiểu một

số thao tác đơn giản trên máy tính, cách cài đặt và sử dụng một số Hệ điều hành thân thuộc này

2

LỜI CẢM ƠN

Thông qua bài đồ án này em và các bạn trong nhóm R2 cùng gửi lời cảm ơn đến thầy

Dương Trọng Đính Chính thầy là người đưa ra đồ án để chúng em có thể tìm tòi, học hỏi và

trao dồi kiến thức để mở mang tầm hiểu biết Lời cảm ơn thực sự có ý nghĩa khi mỗi thành

viên trong nhóm có thể nỗ lực phấn đấu và hoàn thành bài đồ án như mong muốn và hạn chế

lỗi nhiều Và khi mỗi chúng ta bắt tay vào làm thì mới thấy được muốn làm bất cứ một việc

nào cũng không hề dễ dàng, nó chỉ dễ khi chúng ta biết cách làm và đã làm nhiều lần tới quen

thuộc Cuối cùng, một lần nữa xin chân thành cảm ơn thầy Dương Trọng Đính

3

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN

4

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

Ổ cứng − Hard Disk Drive − HDD

Phân vùng − Partition

Hệ thống tập tin hiệu năng cao HPFS − High Performance File System – HPFS

Bảng cấp phát tập tin − File Allocation Table – FAT

Hệ thống tập tin công nghệ mới − New Technology File System − NTFS

Ổ lưu trữ thể bền vững hay Ổ cứng điện tử − Solid State Drive – SSD

5

DANH SÁCH ẢNH TRONG BÁO CÁO

HÌNH 1: CẤU TẠO Ổ CỨNG 11

HÌNH 2: CẤU TẠO Ổ CỨNG 15

HÌNH 3: CẤU TẠO Ổ CỨNG 16

HÌNH 4: NGUYÊN NHÂN PHÂN MẢNH 18

HÌNH 5: NGUYÊN NHÂN PHÂN MẢNH 20

HÌNH 6: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 22

HÌNH 7: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 22

HÌNH 8: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 23

HÌNH 9: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 24

HÌNH 10: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 25

HÌNH 11: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 26

HÌNH 12: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 27

HÌNH 13: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 27

HÌNH 14: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 28

HÌNH 15: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 29

HÌNH 16: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX 30

HÌNH 17: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN WINDOWS 31

HÌNH 18: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN WINDOWS 33

HÌNH 19: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN WINDOWS 34

HÌNH 20: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN WINDOWS 36

HÌNH 21: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN WINDOWS 37

HÌNH 22: TÁC HẠI PHÂN MẢNH 39

HÌNH 23: TÁC HẠI PHÂN MẢNH 40

HÌNH 24: CHỐNG PHÂN MẢNH 41

HÌNH 25: CHỐNG PHÂN MẢNH 42

HÌNH 26: CHỐNG PHÂN MẢNH 43

6

HÌNH 27: CHỐNG PHÂN MẢNH 43

HÌNH 28: CHỐNG PHÂN MẢNH 44

HÌNH 29: CHỐNG PHÂN MẢNH 45

HÌNH 30: CHỐNG PHÂN MẢNH 46

HÌNH 31: CHỐNG PHÂN MẢNH 46

HÌNH 32: CHỐNG PHÂN MẢNH 47

HÌNH 33: CHỐNG PHÂN MẢNH 48

HÌNH 34: CHỐNG PHÂN MẢNH 49

HÌNH 35: CHỐNG PHÂN MẢNH 50

HÌNH 36: CHỐNG PHÂN MẢNH 51

HÌNH 37: CHỐNG PHÂN MẢNH 52

HÌNH 38: Ổ CỨNG 53

HÌNH 39: CƠ CHẾ PHÂN MẢNH 54

HÌNH 40: NGĂN CHẶN PHÂN MẢNH 55

7

MỤC LỤC TỰ ĐỘNG

CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU VỀ ĐỀ TÀI 10

I Vấn đề phân mảnh: 10

1 Cấu tạo và thông tin về của ổ cứng: 10

a Thông tin sơ bộ: 10

b Cấu tạo chi tiết: 11

2 Các khái niệm khác: 12

a Đĩa từ : 13

b Track : 13

c Sector : 13

d Cylinder : 13

e Trục quay : 13

f Đầu đọc/ghi : 14

g Cần di chuyển đầu đọc/ghi : 14

3 Khái niệm phân mảnh: (chung cho windows và linux) 15

4 Nguyên nhân phân mảnh: 17

5 Cơ chế ghi file lên ổ cứng: 21

a Cơ chế ghi dữ liệu trên Linux: 21

b Cơ chế ghi dữ liệu trên Windows : 31

6 Tác hại của phân mảnh dữ liệu : (linux và window) 39

II Chống Phân Mảnh (cách giải quyết) : 41

1 Chống phân mảnh (Defragmenter): 41

2 Các phần mềm khác: 47

a Piriform Defraggler : 47

b IObit Smart Defrag: 48

c Auslogics Disk Defrag Free: 49

d MyDefrag: 50

e Glarysoft Disk SpeedUp: 51

8

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 53

1 Ổ cứng là phần chậm nhất trong hệ thống máy: 53

2 Phân mảnh trong ổ cứng gây nhiều hiệu quả xấu: 53

3 Cài cho máy tính một công nghệ cải thiện tốc độ: 53

4 Máy chủ thường xuyên bị ảnh hưởng: 53

5 Điều hành hệ thống không bị ngắt đoạn: 54

6 Chống phân mảnh mặc dù dung lượng trống còn ít: 54

7 Ngăn chặn sự phân mảnh trước khi nó xảy ra: 54

8 Tự động chống phân mảnh mang lại sức sống mới cho hệ thống: 55

9 Phân tích biểu hiện của hệ thống mạng: 55

9

CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU

KHÁI QUÁT VỀ ĐỀ TÀI:

Đề tài: Vấn đề phân mảnh trong các hệ điều hành và cách giải quyết

Phân vùng:

HDD khi gắn vào máy, thường thì không để nguyên một khối mà phân chia nó thành các Partition để tiện trong việc lưu trữ dữ liệu, dễ dàng sao lưu, phục hồi khi máy gặp sự cố cần phải cài đặt lại hệ điều hành

Ổ cứng vật lý được chia thành nhiều phân vùng: C, D, E , , Z

Ở đây, ổ C gọi là 1 phân vùng trên ổ cứng

Liên quan tới vấn đề này có 2 nhóm câu hỏi quan trọng đặt ra:

1 Hiện tượng bị Phân mảnh trên ổ cứng là gì?Nguyên nhân?Cơ chế? Tác hại?Khắc phục phân mảnh?

2 Chống phân mảnh là làm gì? Họat động của các chương trình chống phân mảnh?

Để trả lời được 2 câu hỏi trên chúng ta cùng tìm hiểu nội dung chi tiết

10

CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU VỀ ĐỀ TÀI

I Vấn đề phân mảnh:

1 Cấu tạo và thông tin về của ổ cứng:

a Thông tin sơ bộ:

Ổ đĩa cứng, hay còn gọi là là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn phủ vật liệu từ tính

Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ "không thay đổi" (non-volatile), có nghĩa là chúng không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng

Ổ đĩa cứng là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống bởi chúng chứa dữ liệu thành quả của một quá trình làm việc của những người sử dụng máy tính Những sự hư hỏng của các thiết bị khác trong hệ thống máy tính có thể sửa chữa hoặc thay thế được, nhưng dữ liệu bị mất

do yếu tố hư hỏng phần cứng của ổ đĩa cứng thường rất khó lấy lại được

Ổ cứng thường được gắn liền với máy tính để lưu trữ dữ liệu cho dù chúng xuất hiện muộn hơn so với những chiếc máy tính đầu tiên

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, ổ đĩa cứng ngày nay có kích thước càng nhỏ đi đến các chuẩn thông dụng với dung lượng thì ngày càng tăng lên Những thiết kế đầu tiên ổ đĩa cứng chỉ dành cho các máy tính thì ngày nay ổ đĩa cứng còn được sử dụng trong các thiết bị điện tử khác như máy nghe nhạc kĩ thuật số, máy ảnh số, điện thoại di động thông minh (SmartPhone), máy quay phim kĩ thuật số, thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân

Không chỉ tuân theo các thiết kế ban đầu, ổ đĩa cứng đã có những bước tiến công nghệ nhằm giúp lưu trữ và truy xuất dữ liệu nhanh hơn: ví dụ sự xuất hiện của các ổ đĩa cứng lai giúp cho hệ điều hành hoạt động tối ưu hơn, giảm thời gian khởi động của hệ thống, tiết kiệm năng lượng, sự thay đổi phương thức ghi dữ liệu trên các đĩa từ làm cho dung lượng mỗi ổ đĩa cứng tăng lên đáng kể

11

b Cấu tạo chi tiết:

HÌNH 1: CẤU TẠO Ổ CỨNG

 Trục quay: truyền chuyển động của đĩa từ

 Động cơ: Được gắn đồng trục với trục quay và các đĩa

 Cụm đầu đọc:

 Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi dữ liệu

 Cần di chuyển đầu đọc (head arm hoặc actuator arm)

 Cụm mạch điện:

 Mạch điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển động cơ đồng trục, điều khiển sự di chuyển của cần di chuyển đầu đọc để đảm bảo đến đúng vị trí trên bề mặt đĩa

 Mạch xử lý dữ liệu: dùng để xử lý những dữ liệu đọc/ghi của ổ đĩa cứng

 Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer): là nơi tạm lưu dữ liệu trong quá trình đọc/ghi dữ liệu

 Dữ liệu trên bộ nhớ đệm sẽ mất đi khi ổ đĩa cứng ngừng được cấp điện

 Đầu cắm nguồn cung cấp điện cho ổ đĩa cứng

 Đầu kết nối giao tiếp với máy tính

 Cầu đấu thiết đặt (tạm dịch từ jumper) thiết đặt chế độ làm việc của ổ đĩa cứng: Lựa chọn chế độ làm việc của ổ đĩa cứng (SATA 150 hoặc SATA 300) hay thứ tự trên các kênh trên giao tiếp IDE (master hay slave hoặc tự lựa chọn), lựa chọn các thông số làm việc khác

13

a Đĩa từ :

Đĩa từ (platter): Đĩa thường cấu tạo bằng nhôm hoặc thuỷ tinh, trên bề mặt được phủ một lớp vật liệu từ tính là nơi chứa dữ liệu Tuỳ theo hãng sản xuất mà các đĩa này được sử dụng một hoặc cả hai mặt trên và dưới Số lượng đĩa có thể nhiều hơn một, phụ thuộc vào dung lượng và công nghệ của mỗi hãng sản xuất khác nhau

Mỗi đĩa từ có thể sử dụng hai mặt, đĩa cứng có thể có nhiều đĩa từ, chúng gắn song song, quay đồng trục, cùng tốc độ với nhau khi hoạt động

b Track :

Trên một mặt làm việc của đĩa từ chia ra nhiều vòng tròn đồng tâm thành các track Track có thể được hiểu đơn giản giống các rãnh ghi dữ liệu giống như các đĩa nhựa (ghi âm nhạc trước đây) nhưng sự cách biệt của các rãnh ghi này không có các gờ phân biệt và chúng

là các vòng tròn đồng tâm chứ không nối tiếp nhau thành dạng xoắn trôn ốc như đĩa nhựa Track trên ổ đĩa cứng không cố định từ khi sản xuất, chúng có thể thay đổi vị trí khi định dạng cấp thấp ổ đĩa (low format )

c Sector :

Trên track chia thành những phần nhỏ bằng các đoạn hướng tâm thành các sector Các sector là phần nhỏ cuối cùng được chia ra để chứa dữ liệu Theo chuẩn thông thường thì một sector chứa dung lượng 512 byte

Số sector trên các track là khác nhau từ phần rìa đĩa vào đến vùng tâm đĩa, các ổ đĩa cứng đều chia ra hơn 10 vùng mà trong mỗi vùng có số sector/track bằng nhau

d Cylinder :

Tập hợp các track cùng bán kính (cùng số hiệu trên) ở các mặt đĩa khác nhau thành các cylinder Nói một cách chính xác hơn thì: khi đầu đọc/ghi đầu tiên làm việc tại một track nào thì tập hợp toàn bộ các track trên các bề mặt đĩa còn lại mà các đầu đọc còn lại đang làm việc tại đó gọi là cylinder (cách giải thích này chính xác hơn bởi có thể xảy ra thường hợp các đầu đọc khác nhau có khoảng cách đến tâm quay của đĩa khác nhau do quá trình chế tạo)

Trên một ổ đĩa cứng có nhiều cylinder bởi có nhiều track trên mỗi mặt đĩa từ

e Trục quay :

g Cần di chuyển đầu đọc/ghi :

Cần di chuyển đầu đọc/ghi là các thiết bị mà đầu đọc/ghi gắn vào nó Cần có nhiệm vụ

di chuyển theo phương song song với các đĩa từ ở một khoảng cách nhất định, dịch chuyển và định vị chính xác đầu đọc tại các vị trí từ mép đĩa đến vùng phía trong của đĩa (phía trục quay)

Các cần di chuyển đầu đọc được di chuyển đồng thời với nhau do chúng được gắn chung trên một trục quay (đồng trục), có nghĩa rằng khi việc đọc/ghi dữ liệu trên bề mặt (trên

và dưới nếu là loại hai mặt) ở một vị trí nào thì chúng cũng hoạt động cùng vị trí tương ứng ở các bề mặt đĩa còn lại

16

HÌNH 3: CẤU TẠO Ổ CỨNG

Như vậy, ổ cứng của chúng ta về đơn vị cơ sở là sector (1 sector = 512bytes) Và dữ liệu khi lưu trữ ở mặt phần cứng nó sẽ hiểu theo từng sector như vậy , tức là dữ liệu sẽ được lưu trên các sector riêng biệt

Khi dữ liệu của tập tin được ghi, dữ liệu sẽ được ghi từ các sector trống đầu tiên cho tới sector trống cuối cùng của phân vùng Trong quá trình sử dụng, chúng ta sẽ có lúc xóa đi 1 vài hay là nhiều file, vậy là chỗ file bị xóa đi sẽ có nhiều chỗ trống, chỗ trống này có thể ghi

dữ liệu vào Dữ liệu được ghi từ đầu tới cuối nghĩa là dù bạn có xóa file rồi bỏ 1 file vào thì file bạn mới bỏ vào sẽ không nằm tại chỗ bạn vừa xóa, mà nó nằm ở sau phần dữ liệu cuối cùng Phần kia thì vẫn để trống Còn khi bạn muốn tăng kích thước của một file đã ghi trước

đó, thì dữ liệu được thêm vào cũng sẽ nằm ở phân vùng sau phần dữ liệu cuối cùng Khi phân vùng đã được sử dụng tới sector cuối cùng thì nó sẽ ghi dữ liệu trở lại vào vùng trống do bạn xóa file mà ra, do đó dữ liệu trên ổ cứng trở nên rời rạc, tốc độ truy xuất chậm vì cần thời gian

để đầu đọc di chuyển đến Điều này chính là khái niệm phân mảnh mà ta nói: Là hiện tượng 1 file khi lưu trên 1 phân vùng nào đó sẽ bị chia cắt thành nhiều phần để lưu vào nhiều vị trí

17

khác nhau trên phân vùng, làm dữ liệu một file bị chia ra rời rạc gây khó khăn cho việc truy xuất

4 Nguyên nhân phân mảnh:

a Đối với Windows:

Khi dữ liệu được ghi vào những vùng trống như ở trên khái niệm ta nói thì có 2 trường hợp:

 Dữ liệu nhỏ hơn vùng trống thì dữ liệu sẽ không sao

VD: Đơn vị lưu trữ file mà hệ điều hành Windows sử dụng là Cluster Giả sử bạn có 1 file chỉ chừng 200bytes (khoảng 200 ký tự) thì trên ổ cứng nó vẫn phải dùng hết 4KB (vì cluster là đơn vị cơ sở gồm nhiều sector, 1 cluster = 8 sector chứa 4KB), do đó bạn để ý khi xem properties kích thước file thì nó sẽ có 2 dạng kích thước là size và size on disk

18

HÌNH 4: NGUYÊN NHÂN PHÂN MẢNH.

Chẳng hạn, với kích thước cluster 8KB thì một tập tin 4KB cũng chiếm hết cluster

đó, vì 1 cluster được hệ thống dành riêng cho file 4KB đó nên phần còn lại bị lãng phí Một file lớn có thể được lưu trên hàng trăm hoặc hàng nghìn cluster khác nhau, nằm rải rác trên khắp HDD (khi bị phân mảnh nhiều) Dữ liệu nằm rải rác trên HDD này vẫn được theo dõi và quản lý bởi thành phần hệ thống file của hệ điều hành

Tóm lại 1 tập tin khi được lưu, nó sẽ chia ra và ghi dữ liệu lên nhiều mảnh cluster như vậy Ban đầu khi copy file thì các cluster đó có thể nằm liên tiếp (nếu đủ không gian trống cho kích cỡ file đó), nếu không đủ thì nó sẽ nằm rời rạc khắp phân vùng của ổ cứng, hoặc khi mở rộng file, dữ liệu được thêm vào sẽ nằm rời rạc trên các phân vùng của ổ cứng Tất cả những điều đó dẫn tới phân mảnh

19

Kết luận: Hiện tượng phân mảnh trên Windows do các nguyên nhân điển hình:

 Hiện tượng phân mảnh xuất hiện 1 cách tự nhiên trong quá trình máy tính ghi thêm, xóa bỏ dữ liệu khỏi các phân vùng của ổ đĩa cứng

 Xảy ra mạnh hơn khi người dùng thường xuyên cài đặt, gỡ bỏ phần mềm, copy di chuyển file

 Các phân vùng gần đầy dữ liệu: Lúc này việc ghi thêm 1 file lớn có thể khiến hệ thống suy sụp, file này sẽ bị ghi rải rác ở rất nhiều vị trí trên phân vùng Sự ì ạch sẽ xảy ra một cách đáng ngạc nhiên khi bạn sử dụng file đó

 Ngoài ra, việc lựa chọn kích thước cluster không phù hợp khi định dạng (format) phân vùng đĩa cứng cũng ảnh hưởng đến sự phân mảnh

20

b Đối với Linux:

Các hệ thống file ext2, ext3 và ext4 của Linux đặc biệt là ext4 được sử dụng cho Ubuntu và hầu hết các bản phân phối Linux khác, cấp phát file một cách thông minh hơn Thay vì để nhiều file gần nhau trên ổ đĩa cứng, những hệ thống file Linux rải nhiều file khác nhau trên toàn bộ đĩa cứng, để lại một lượng lớn không gian trống ở giữa chúng Khi một file được chỉnh sửa và cần mở rộng thì thường có nhiều không gian trống xung quanh cho file Nếu hiện tượng phân mảnh xảy ra, hệ thống file sẽ cố gắng di dời những file xung quanh để làm giảm phân mảnh tự động mà không cần tiện ích chống phân mảnh

HÌNH 5: NGUYÊN NHÂN PHÂN MẢNH.

Nhưng không phải như vậy mà Linux không bị phân mảnh, hiện tượng phân mảnh sẽ xuất hiện nếu hệ thống file đầy Nếu dung lượng ổ cứng đầy 95% (hoặc thậm chí là 80%), người dùng sẽ gặp hiện tượng phân mảnh do hệ thống không thể lưu file dung lượng lớn mà không chia nhỏ nó ra Tức là Linux trãi tất cả các tập tin của hệ thống trên toàn bộ bề mặt đĩa (các tập tin không ghi sát nhau như ở hệ điều hành Windows) và dữ liệu của tập tin khi ghi xuống đĩa được hệ thống cấp phát dung lượng lớn hơn kích thước của tập tin cần ghi, do đó khi kích thước thay đổi phần dữ liệu mới sẽ được thêm vào phần trống (đã được chừa sẵn từ trước khi tạo tập tin này), trong trường hợp vùng trống này không đủ thì hệ thống sẽ tìm một

vị trí khác còn trống có thể chứa được tập tin này và dời tập tin này đến vị trí đó, nhưng nếu file lớn hơn vùng trống đó (do dung lượng ổ cứng đã bị sử dụng gần hết) thì hệ thống sẽ chia

Disk Defragmenter là một công cụ sắp xếp lại các dữ liệu trên đĩa cứng của bạn và gặp lại các tập tin bị phân mảnh để máy tính của bạn có thể hoạt động hiệu quả hơn Trong phiên bản này của Windows, Disk Defragmenter chạy theo lịch trình, do đó bạn không cần phải nhớ để chạy

nó, mặc dù bạn vẫn có thể chạy nó bằng tay hoặc thay đổi lịch trình nó sử dụng

5 Cơ chế ghi file lên ổ cứng:

a Cơ chế ghi dữ liệu trên Linux:

Linux là một hệ điều hành mã nguồn mở, nhiều người dùng Linux sẽ bất ngờ khi không tìm thấy bất kì một phần mềm chống phân mảnh nào cho riêng nó! Điều này đã phản ánh cơ chế ghi dữ liệu thông minh trên linux để tránh cho dữ liệu không bị phân mảnh Sau đây là phần trình bày về cơ chế ghi dữ liệu trên Linux thông qua hình ảnh ACII có giá trị 1000 chữ để ta hiểu rõ hơn việc tại sao Linux lại không cần chống phân mảnh:

23

HÌNH 8: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX

24

Bảng bên trên là một ví dụ về ổ cứng có dung lượng cực kì nhỏ và đang trống rỗng nên bên trong nó toàn những con số “0” Các kí tự từ “a” đến “z” ở phía trên và phía bên trái của bảng thể hiện vị trí của các byte dữ liệu mà ta sẽ lưu sau này

Bây giờ, một tập tin đơn giản sẽ được luu vào ổ cứng trên, và nó sẽ trở thành như bên dưới:

HÌNH 9: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX

Giải thích cho bảng trên: Dòng đầu tiên là mục lục các cột trong bảng, ở dòng thứ 2 ta thấy có xuất hiện cụm kí tự “ T O C h e l l o t x t a e l e” ở đây, “TOC” là nơi lưu trữ vị trí của tất cà các tập tin trên hệ thống, “helo.txt” là tên của tập tin ta vừa lưu vào ổ cứng, còn

“aele” chính là vị trí lưu của nội dung tập tin “hello.txt” trên ổ cứng, và khi ta nhìn vào vị trí

cột a hàng e sẽ thấy vị trí bắt đầu của nội dung tập tin hello.txt là kí tự “H”, còn khi nhìn vào

vị trí cột l hàng e sẽ thấy được vị trí kết thúc của nội dung tập tin hello.txt là kí tự “d” Sau khi

xác định được vị trí đầu và cuối thì ta có được nội dung hoàn chỉnh của tập tin hello.txt là

“Hello, World”

26

HÌNH 11: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX

Như chúng ta thấy, tập tin “bye.txt” được thêm vào ngay sau tập tin trước đó Nội dung của tập tin “bye.txt” củng có thể dễ dàng được tìm thấy là “Goodbye, world” khi ta nhìn vào địa chỉ cùa nó là “duqu” Ý tưởng ở đây là các tập tin sẽ nằm liên tiếp nhau giúp cho máy tính

có thể đọc nhanh hơn, dễ truy xuất hơn vì giữa chúng không có những dữ liệu đồ sộ chen vào

mà đơn thuần chỉ là tên của một file nào đó kèm theo địa chỉ nội dung của chúng, điều này sẽ tiết kiệm thời gian di chuyển cho kim đọc dữ liệu của ổ cứng!

Vấn đề lớn ở đây là tại sao nội dung của 2 tập tin bên trên lại được lưu ở các vị trí rời rạc nhau như vậy?

Ví dụ như nội dung 2 tập tin nằm kề nhau như bảng bên dưới:

27

HÌNH 12: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX

Vì một lí do nào đó mà ta chỉnh sữa tập tin “hello.txt”, ta sẽ thêm một dấu chấm “!” vào sau từ world chẳng hạng, bây giờ ta sẽ có rắc rối đó là không còn chỗ trống nào sau từ

“world” cho dấu “!” cả Vậy ta sẽ có 2 cách để ghi dấu chấm thang vào:

Cách 1:

HÌNH 13: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX

Cách 2:

28

HÌNH 14: CƠ CHẾ GHI DỮ LIỆU TRÊN LINUX

Chính cách giải quyết thứ 2 là nguyên nhân làm ổ cứng bị phân mảnh Tất cả nội dung của các tập tin được đặt cạnh nhau vì vậy bất kì lúc nào ta mở rộng tập tin cũng làm cho ổ cứng bị phân mảnh, và nếu ta giảm xuống thì nó sẽ để lại các khoảng trống, lâu ngày khoảng trống này sẽ dần trở nên lớn hơn và làm ảnh hưởng đến hiệu xuất làm việc của hệ thống

Giờ ta quay lại với cách giải quyết của Linux, Linux đã luôn có định hướng là một nền tảng đa người dùng, vì vậy nó biết được rằng sẽ có rất nhiều người dùng cố gắng truy cập vào nhiều tập tin trong cùng một lúc, đó là nguyên nhân khiến cách ghi dữ liệu của nó cũng được tối ưu để chống phân mảnh Như trên, nếu bạn muốn chỉnh sữa file “hello.txt” thì Linux sẽ xử

lí như hình bên dưới, hoàn toàn không có chút rắc rối nào nhu bên dưới :