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如果你是一個Linux用戶，你可能會聽說Linux的文件系統不需要碎片整理。你也可能會注意到Linux的發行版本也都沒有磁盤碎片整理的功能。這是為什么呢？

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要理解為什么Linux的文件系統不會想Windows的文件系統一樣產生碎片，你首先要明白碎片到底是如何產生的，還有這兩大操作系統的文件系統的工作方式到底有什么不同。

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什么是磁盤碎片？

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很多Windows的用戶，甚至包括一些沒有經驗的用戶，都相信定時整理文件系統中的碎片會讓他們的電腦運行得更快。但他們都不知道這是為什么。

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簡單來說，一個硬盤驅動器里面包含了很多扇區，每一個扇區都可以存儲一小塊數據。對于文件，尤其是比較大的文件來說，他們必須要存儲在很多不同的扇 區內。假設你的文件系統中有很多不同的文件，每一個文件都被存儲在連續的扇區群中。然后，你對增加了其中某一個文件的大小。文件系統首先會嘗試對該文件新 增加的部分存儲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，這個文件就必須要被分解成多個小塊，這些操作對于你來說都是可見的。 當你的硬盤讀取這些文件的時候，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。

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碎片整理就是一個通過逐位（位是文件在磁盤中存儲的最小單位）移動文件來減少碎片的精密的過程，以此來確保每一個文件在硬盤中都是連續存儲的。

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當然，對于固態硬盤來說這又有點不一樣，固態硬盤不需要移動文件也不需要碎片整理。因為對一個SSD（固態硬盤）做碎片整理會減少它的壽命。而且，在最新版本的Windows系統中，你也不再需要為碎片整理擔心，因為Windows會自動幫你完成。

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Windows的文件系統如何工作

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從前微軟使用的FAT文件系統——最后一次作為默認系統被看到是在Windows 98和ME，盡管這個系統還在USB驅動器中使用——并不能夠很好地排列文件。當你在FAT文件系統中保存文件時，它會盡可能地將文件排列在磁盤的首部。 當你存放下一個文件時，它會將這個文件直接存放在第一個文件的后面，以此類推。所以當文件變大，永遠都會有碎片產生，因為文件的旁邊已經沒有空間來存放增 加的部分。

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微軟在Windows XP和2000中使用的較新的NTFS文件系統就嘗試變得更聰明一點。這個文件系統會在文件周圍放置更多名為”緩沖區“的自由空間，但是，任何一個Windows用戶都會告訴你，NTFS文件系統總有一天也會產生碎片的。

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因為文件系統這樣的表現，他們需要碎片整理來保持性能。微軟只能在最新版的Windows系統中通過在后臺自動運行碎片整理程序來減輕這個問題。

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Linux的文件系統如何工作

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Linux的ext2，ext3，ext4文件系統——ext4是Ubuntu和目前大多發行版所采用的文件系統——會以一種更加智能的方式來放置 文件。Linux的文件系統會將文件分散在整個磁盤，在文件之間留有大量的自由空間，而不是像Windows那樣將文件一個接一個的放置。當一個文件被編 輯了并且變大了，一般都會有足夠的自由空間來保存文件。如果碎片真的產生了，文件系統就會嘗試在日常使用中將文件移動來減少碎片，所以不需要專門的碎片整 理程序。

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因為這樣的工作方式，你可能會在你的文件系統塞滿之后看到碎片。如果文件系統95%（甚至80%）的空間被占用了，你就會開始看到一些碎片。然而，這樣的文件系統本來就是設計來在普通使用中減少碎片的。

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如果你真的在Linux上出現了碎片的煩惱，你可能就需要一個更大的硬盤了。如果你真的需要對一個文件系統做碎片整理，最簡單的可能也是最可靠的方法就是將所有文件拷貝出來，然后清空原來的分區，再將文件拷貝回去。文件系統就會在你拷貝回去的過程中智能地將文件放置好。

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

原文鏈接： Chris Hoffman 翻譯： 極客范 - 只愛看海
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