为什么要4k对齐
来源:互联网 发布:图像特征提取算法代码 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 18:02
机械硬盘物理上分出一个个扇区,每个扇区512字节,因此文件系统也是按照一个扇区512字节来操作硬盘。
固态硬盘没有扇区的概念,只有页的概念,一页常见大小是4KB。为了和以前的文件系统兼容(win8以后NTFS支持4K扇区,以前的只支持512扇区),固态硬盘的驱动还是按照一个扇区512字节编写,相当于用4KB的页模拟出512字节的扇区。
文件系统的默认分配单元是簇,是文件系统管理的最小单位,一次读写最少一个簇,大小小于簇大小的文件也要占据一个簇。默认簇大小为4K。小簇省空间,读写费时,大簇反之。
问题就出在这个模拟扇区上。当4K的簇和4K的页中间隔了一个扇区的概念后,就可能出现4K的簇和4K的页地址不对齐的情况。NTFS片偏偏是从第63个扇区开始存储数据,也就是63*512=31.5K的地方。于是对应的第一个簇地址是31.5~35.5K,刚好跨两个页。于是写入和读取小于一个簇的文件的时候,都要写入和读取两个页,加速存储介质损耗。如果第一个簇从32K开始,那么对应的物理上的页是第8页,刚好一个簇对应一个页。这就是4K对其。当然也不一定要从32K开始,只要是4的倍数都可以。disk genius默认是从2048扇区开始,也就是1024K,不知道为什么是这样。网上有说法是“微软给2048个扇区对齐是为了保证多盘raid0时也足够对齐”,还不了解磁盘阵列的知识,就不评论了。
要彻底解决这个问题,需要文件系统和硬盘厂商两边解决。硬盘厂商不再提供512字节的模拟扇区,直接提供4K页的驱动程序。文件系统按照4K扇区(页)来操作硬盘。簇和页一一对应,完美。
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