為什麼Linux不需要磁碟重組？

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　如果你是一個 Linux 使用者，你可能會聽說 Linux 的檔案系統不需要磁碟重組。你也可能會注意到 Linux 的發行版本也都沒有磁碟磁碟重組的功能。這是為什麼呢？

　　要理解為什麼 Linux 的檔案系統不會像 Windows 的檔案系統一樣產生片段，你首先要明白片段到底是如何產生的，還有這兩大作業系統的檔案系統的工作方式到底有什麼不同。

　　什麼是磁碟片段？

　　很多 Windows 的使用者，甚至包括一些沒有經驗的使用者，都相信定時整理檔案系統中的片段會讓他們的電腦運行得更快。但他們都不知道這是為什麼。

　　簡單來說，一個硬碟裡麵包含了很多扇區，每一個扇區都可以儲存一小塊資料。對於檔案，尤其是比較大的檔案來說，他們必須要儲存在很多不同的扇區內。假設你的檔案系統中有很多不同的檔案，每一個檔案都被儲存在連續的扇區群中。然後，你對增加了其中某一個檔案的大小。檔案系統首先會嘗試對該檔案新增加的部分儲存在緊挨著原來的扇區群的某個扇區中。但是如果當中沒有足夠的連續扇區，這個檔案就必須要被分解成多個小塊，這些操作對於你來說都是可見的。當你的硬碟讀取這些檔案的時候，他的磁頭必須在不同的物理位置間跳轉以讀取連續的扇區群，這會降低它的速度。

　　磁碟重組就是一個通過逐位（位是檔案在磁碟中儲存的最小單位）移動檔案來減少片段的精密的過程，以此來確保每一個檔案在硬碟中都是連續儲存的。

　　當然，對於固態硬碟來說這又有點不一樣，固態硬碟不需要移動檔案也不需要磁碟重組。因為對一個 SSD（固態硬碟）做磁碟重組會減少它的壽命。而且，在最新版本的 Windows 系統中，你也不再需要為磁碟重組擔心，因為 Windows 會自動幫你完成。

　　Windows 的檔案系統如何工作

　　從前微軟使用的 FAT 檔案系統——最後一次作為預設系統被看到是在 Windows 98 和 ME，儘管這個系統還在 USB 磁碟機中使用——並不能夠很好地排列檔案。當你在 FAT 檔案系統中儲存檔案時，它會儘可能地將檔案排列在磁碟的首部。當你存放下一個檔案時，它會將這個檔案直接存放在第一個檔案的後面，以此類推。所以當檔案變大，永遠都會有片段產生，因為檔案的旁邊已經沒有空間來存放增加的部分。

　　微軟在 Windows XP 和 2000 中使用的較新的 NTFS 檔案系統就嘗試變得更聰明一點。這個檔案系統會在檔案周圍放置更多名為”緩衝區“的自由空間，但是，任何一個 Windows 使用者都會告訴你，NTFS 檔案系統總有一天也會產生片段的。

　　因為檔案系統這樣的表現，他們需要磁碟重組來保持效能。微軟只能在最新版的 Windows 系統中通過在後台自動運行磁碟重組程式來減輕這個問題。

　　Linux 的檔案系統如何工作

　　Linux 的 ext2，ext3，ext4 檔案系統——ext4 是 Ubuntu 和目前大多發行版所採用的檔案系統——會以一種更加智能的方式來放置檔案。Linux 的檔案系統會將檔案分散在整個磁碟，在檔案之間留有大量的自由空間，而不是像 Windows 那樣將檔案一個接一個的放置。當一個檔案被編輯了並且變大了，一般都會有足夠的自由空間來儲存檔案。如果片段真的產生了，檔案系統就會嘗試在日常使用中將檔案移動來減少片段，所以不需要專門的磁碟重組程式。

　　因為這樣的工作方式，你可能會在你的檔案系統塞滿之後看到片段。如果檔案系統 95%（甚至 80%）的空間被佔用了，你就會開始看到一些片段。然而，這樣的檔案系統本來就是設計來在普通使用中減少片段的。

　　如果你真的在 Linux 上出現了片段的煩惱，你可能就需要一個更大的硬碟了。如果你真的需要對一個檔案系統做磁碟重組，最簡單的可能也是最可靠的方法就是將所有檔案拷貝出來，然後清空原來的分區，再將檔案拷貝回去。檔案系統就會在你拷貝回去的過程中智能地將檔案放置好。

　　你可以使用 fsck 命令來檢測一下一個 Linux 檔案系統的片段化程度，只需要在輸出中查看非連續i節點個數（non-contiguous inodes）就可以了。

 

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