Один подход к оптимизации быстродействия жесткого диска

Илья Полещук

Когда дефрагментация не впрок

Как спрятать кластеры

Возвращение файла подкачки

Чем полезен Norton Speed Disc

Как лучше использовать диск

Когда дефрагментация не впрок

Хотя дефрагментацию жесткого диска традиционно причисляют к наиболее эффективным способам повышения производительности компьютера, но при значительном — 60-70% и даже более — заполнении жесткого диска она может существенно замедлить и запуск Windows, и выполнение приложений. Это замедление особенно заметно, когда оперативная память установлена в меньших объемах, чем рекомендовано Microsoft:

• для Windows 95 — 24 Мбайт;
• для Windows 98 — 32 Мбайт;
• для Windows 98 SE и Windows Millennium (Windows Me) — 64 Мбайт.

Мои наблюдения показали, что это замедление вызвано прежде всего дефрагментационным перемещением файла подкачки в конец заполненной части раздела.

Как известно, в процессе создания и удаления файлов различного размера на диске формируются цепочки незаполненных кластеров. Это позволяет Windows 9x в норме размещать основную часть файла подкачки вблизи начала раздела (рис. 1).

При дефрагментации кластеры, временно не занятые файлом подкачки, размер которого (рис. 2) в это время минимален (Дефрагментация традиционно проводится при наименьшем количестве активных задач. Обусловлено это тем, что их дисковые операции, в том числе простые открытие и сохранение файлов, могут не только потребовать повторной обработки ранее упорядоченных файлов, но и вызвать жесткое зависание. Последнее, как правило, сопровождается нарушениями структуры диска, а в случае, если произойдет в момент модификации FAT, может привести к серьезному повреждению файловой системы.), заполняются файлами данных и программ. В результате при запуске задач новые области виртуальной памяти создаются гораздо ближе к концу раздела, чем до дефрагментации. Увеличение времени доступа к содержимому этих областей нередко нивелирует ускорение обращения к часто используемым программам.

Как спрятать кластеры

Поскольку утилит дефрагментации, обеспечивающих «прямую» защиту пустых кластеров, не существует, рассмотрим способы самостоятельной организации такой защиты.

Наиболее кардинальным и эффективным для настоящих администраторов способом является пометка каждого пустого кластера сбойными, для чего надлежащей записи FAT следует присвоить значение FFF7h. Сбойные кластеры не участвуют в дефрагментации, что обеспечивает надежную защиту дискового пространства. Затем эти пометки следует снять.

При всех своих достоинствах такой способ требует досконального знания логической организации диска, а также абсолютного владения соответствующими утилитами, например Disk Editor, и может привести к потере диска. Все это не позволяет рекомендовать его пользователям.

Более безопасным является заполнение пустых кластеров файлами, каждый из которых одновременно помечен как «системный», «только для чтения», «невидимый» и «архивный». При дефрагментации данные файлы не перемещаются, что обеспечивает такую же надежную защиту, как и имитация сбойных кластеров. Размер файлов замещения определяется размещением пустых кластеров. Если они образуют одну непрерывную цепочку или несколько достаточно длинных цепочек, то каждую из них целесообразно заполнить одним файлом. При заполнении разрозненных кластеров более эффективны файлы размером в один кластер.

Для анализа структуры кластерных цепочек целесообразно использовать штатную утилиту дефрагментации, которую следует остановить после получения сведений о диске (рис. 2). При оценке размеров цепочек следует помнить, что в разрешении 800х600 рабочее поле указанной утилиты состоит из 100 вертикальных рядов, в каждом из которых 50 кластеров.

Напомним объемы кластеров:

Для создания файлов замещения и последующего снятия с них отметок следует воспользоваться программой (листинг 1), определив константы размера кластера и файла, а также количество файлов. Кроме того, обработку свойств файлов можно выполнить, например, в Norton Commander.

Таким образом, оба рассмотренных способа позволяют избежать вытеснения файла подкачки к концу диска. После их реализации дефрагментации будет выполнять исключительно свойственную ей функцию — повышение быстродействия дисковой системы.

Возвращение файла подкачки

Если же дефрагментация диска была выполнена без защиты свободных кластеров, то можно вернуть файл подкачки к началу раздела, образовав там достаточно большую цепочку свободных кластеров. Для этого следует создать файл заполнения требуемого размера, во время повторной дефрагментации переместить его в начало раздела, а затем удалить. Чтобы упростить обработку данного файла, его целесообразно создавать в корневом каталоге.

Выбор раздела, в свою очередь, определяется его расположением. Наиболее предподчтителен первый раздел, размещаемый в начале диска. При выборе из нескольких дисков следует ориентироваться не только на их быстродействие, но также и на объем и количество разделов, наличие системы. Значимость указанных свойств обусловлена их непосредственным влиянием на размер FAT, Boot-сектора и иных служебных, размещенных вначале диска, зон.

Для оценки требуемого объема цепочки кластеров следует воспользоваться утилитой Системный монитор, расположенной в пункте Служебные ветви Стандартные меню Пуск. После ее запуска в меню Правка следует выбрать раздел Добавить показатель, затем в ветви Диспетчер памяти выбрать пункт Размер файла подкачки (рис. 3). Чтобы определить минимальный и максимальный размеры файла подкачки следует щелкнуть на графике этого показателя. Для обеспечения полноты оценки необходимо предварительно загрузить все предполагаемые к запуску приложения с наиболее объемными данными.

Размер файла заполнения, как правило, составляет не менее 150-200 Мбайт, что исключает его создание в традиционных редакторах. В этом случае целесообразно воспользоваться любым архиватором, например WinZip, консолидировав с минимальной степенью архивации группу файлов требуемого объема (рис. 4). Созданный файл следует переименовать в исполняемый (.exe, .com), затем пометить как часто используемый, например открыв и закрыв 200-250 раз.

После этого следует запустить штатную утилиту дефрагментации Windows 9x, установив флажок перемещения используемых программ (рис. 5). Как показывает мой практический опыт, в 60-65% случаев описанные действия обеспечивают размещение файла заполнения достаточно близко к началу раздела. Затем данный файл следует удалить, предварительно отключив корзину (рис. 6) либо воспользовавшись любой DOS-утилитой, например Norton Commander.

При просмотре раздела полученная цепочка кластеров должна иметь вид непрерывной полости (рис. 7). В противном случае необходимо повторить весь процесс ее организации.

Для настройки Windows 9x на размещение файла подкачки в созданной цепочке пустых кластеров следует, вызвав контекстное меню раздела Мой компьютер, в ветви Свойства перейти на раздел Быстродействие, в котором выбрать пункт Виртуальная память. Далее, поставив флажок Параметры виртуальной памяти устанавливаются вручную, следует выбрать для размещения файла подкачки подготовленный раздел. Затем в качестве максимального объема виртуальной памяти нужно указать объем буферного файла (рис. 8).

После этого благодаря размещению основной части файла подкачки вначале раздела (рис. 9) время загрузки системы и запуска приложений сократится на 50-70%, а в случае значительной загрузки раздела — и в 1,5-2 раза по сравнению со временем выполнения аналогичных операций до организации цепочки свободных кластеров.

Контроль размещения файла подкачки аналогичен контролю цепочки кластеров (рис. 9). Его кластеры, помеченные как неперемещаемые, не должны выходить за пределы цепочки.

Из сказанного вытекает, что описанный способ обеспечивает существенное повышение производительности компьютеров. Единственным его недостатком является трудоемкость имитации частого использования буферного файла, необходимой для его перемещения в начало раздела при дефрагментации штатной утилитой Windows 9x.

Чем полезен Norton Speed Disc

Более эффективный и простой способ перемещения файлов предлагает утилита Speed Disc пакета Norton Utilities, который обязательно должен быть локализованным, второй либо третей версии. Первое требование обусловлено несовместимостью оригинальных версий Speed Disc с именами файлов и директорий, написанными на кириллице.

При предварительном сканировании такие имена помечаются как ошибочные, после чего Speed Disc предлагает откорректировать их с помощью Norton Disc Doctor, что чревато утратой работоспособности системы, либо прервать дефрагментацию. Второе требование, в свою очередь, отражает несовместимость Norton Utilities 1.0 c FAT32.

Если кирилличные имена встречаются лишь на части разделов, Speed Disc следует запускать через меню Выполнить в формате SD32 <имя корректного раздела>. В этом случае сканирование будет проведено лишь на указанном разделе, тогда как при штатном запуске из меню Программы оно охватывает все локальные разделы.

После завершения сканирования предлагаются три стандартных метода дефрагментации, которые дополняются оптимизацией файла подкачки (рис. 10). Однако мой личный опыт показал неэффективность такой оптимизации. Хотя она и обеспечивает размещение файла подкачки в последовательном наборе кластеров и перемещение таковых к началу раздела, но все это выполняется лишь при минимальном объеме виртуальной памяти. При его увеличении запуском приложений новые области файла подкачки размещаются после всех иных файлов. В результате подобная «оптимизация» может скорее замедлить, чем ускорить работу компьютера. Поэтому перед началом настройки Speed Disc следует отказаться от выбора стандартных методов.

Затем откроется меню конфигуратора, предлагающее выбрать раздел и метод его дефрагментации, а также активизировать разрушение содержимого незанятых кластеров и их проверку записью (рис. 11). Последние функции обеспечивают такое же эффективное уничтожение остатков удаленных файлов, как и утилита Wipe Info, причем они более безопасны.

Для перехода к настройке размещения файлов следует, выбрав режим полной оптимизации, войти в раздел Customize. В открывшемся меню методов упорядочения следует выбрать раздел File First, где указать полное имя файла заполнения (рис. 12), либо выбрать таковой в навигаторе, открываемом кнопкой с изображением папки.

При этом обеспечивается перемещение файлов любого типа в начало диска, а также одновременное перемещение любого числа файлов. Это позволяет оптимизировать размещение существующих цепочек кластеров, заполнив их вышеуказанным способом и задав файлы заполнения в качестве перемещаемых. Оценить результаты перемещения позволяет диаграмма распределения диска между различными группами файлов (см. рис. 12).

В отличие от штатной утилиты дефрагментации Windows 9х, Speed Disc позволяет «напрямую» задать порядок размещения папок, выбрать способ сортировки, указать файлы, подлежащие перемещению в конец раздела и его занятой части, неперемещаемые файлы. Также можно определить порядок сортировки файлов по дате и иным признакам (рис.13, 14, 15, 16, 17, 18).

Перечисленные методы группировки файлов позволяют как ускорить обращение к ним, так и повысить эффективность защиты диска. Например, перемещение в конец диска архивов, дистрибутивов и иных редко используемых файлов сокращает разницу в размещении первых и крайних занятых кластеров. В свою очередь, группировка файлов повышает эффективность их низкоуровневого уничтожения. По завершении настройки следует нажать клавишу Start.

Кроме того, Speed Disc отличается удобным интерфейсом. Богатство легенды (рис. 19) облегчает анализ размещения файлов. Тому же способствуют составление карты диска сразу после запуска и ее автоматическое масштабирование (рис. 20). Подробные инструкции системы помощи обеспечивают эффективную работу даже новичкам.

Наконец, как показала моя практика, Speed Disc осуществляет дефрагментацию диска приблизительно на 30-35% быстрее штатной утилиты Windows 9х. Все это с лихвой окупает затраты на приобретение лицензионной копии данного пакета.

Итак, образование цепочек свободных кластеров (рис. 21) обеспечивает повышение производительности компьютера от 50-70% до 1,5-2 раз. К тому же, как и защита кластеров, оно возможно не только на разделах FAT 16/32, используемых Windows 9x/Millennium, но и на NTFS-разделах, типичных для разных версий Windows NT/2000.

Как лучше использовать диск

В завершение отметим, что минимизировать потребность в оптимизации жесткого диска и повысить комфортность работы позволяет соблюдение следующих правил:

• Хотя FAT 32 позволяет охватить одной партицией практически любой из выпускаемых ныне жестких дисков, все-таки целесообразно разбить таковой на несколько разделов. Помимо того что разбиение позволяет в полной мере ощутить преимущества от локализации файлов различного назначения, оно существенно повышает надежность системы. Наконец, с ростом размера раздела даже у FAT 32 увеличивается объем кластеров, из-за чего возрастают потери дискового пространства.
• Дистрибутивные, архивные и иные редко используемые файлы целесообразно вынести на отдельный раздел. Кроме смягчения влияний неудачной дефрагментации на быстродействие системы это упростит размещение данных. В свою очередь, при повреждении одного раздела остальные, как правило, остаются невредимы. В таком случае заблаговременное резервирование на них дистрибутивов и данных позволяет быстро и полноценно восстановить систему.
• Диск локальных компьютеров целесообразно разбивать на три раздела — системный, программный и для данных — в соотношении 30:50:20% от объема. Если же на диске размещаются и распределенные файлы, то для них следует создать отдельный раздел. Это улучшит защиту от несанкционированного доступа.