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    硬件知识:SSD越用越慢的原因,看完你就懂了!

    从机械硬盘到SSD硬盘的升级,让无数PC用户感受到什么叫“丝滑流畅”。然而,使用一段时间以后,总会感到你的SSD有如下变化: 同样使用环境下,同款测试软件测得的磁盘性能降低;磁盘写入速度出现大起大落的速度波动; 启动、载入程序、文件的速度没有刚买时候流畅了;各种各样的系统运行迟滞感不断产生。 到底是什么原因导致上述情况呢?其实原因很简单,抛开硬件故障因素之外,主要有以下三点: 1、固态硬盘写入逻辑 SSD的数据写入方式不同于传统机械硬盘,崭新的SSD硬盘(也就是空盘)在进行测试、数据写入时,NAND芯片是空置的,可以直接写入,因此速度是最快的。 然而,在硬盘使用一段时间、尤其是写入大量数据之后,新载入的数据则需要由SSD主控进行可删除数据判断,然后进行空间擦除——复写流程,因此导致SSD使用后期的写入速度降低。为此,厂商会根据自家NAND、主控方案搭配不同的TRIM类技术。

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    linux 同步IO: sync、fsync与fdatasync

    传统的UNIX实现在内核中设有缓冲区高速缓存或页面高速缓存,大多数磁盘I/O都通过缓冲进行。当将数据写入文件时,内核通常先将该数据复制到其中一个缓冲区中,如果该缓冲区尚未写满,则并不将其排入输出队列,而是等待其写满或者当内核需要重用该缓冲区以便存放其他磁盘块数据时,再将该缓冲排入输出队列,然后待其到达队首时,才进行实际的I/O操作。这种输出方式被称为延迟写(delayed write)(Bach [1986]第3章详细讨论了缓冲区高速缓存)。 延迟写减少了磁盘读写次数,但是却降低了文件内容的更新速度,使得欲写到文件中的数据在一段时间内并没有写到磁盘上。当系统发生故障时,这种延迟可能造成文件更新内容的丢失。为了保证磁盘上实际文件系统与缓冲区高速缓存中内容的一致性,UNIX系统提供了sync、fsync和fdatasync三个函数。 sync函数只是将所有修改过的块缓冲区排入写队列,然后就返回,它并不等待实际写磁盘操作结束。 通常称为update的系统守护进程会周期性地(一般每隔30秒)调用sync函数。这就保证了定期冲洗内核的块缓冲区。命令sync(1)也调用sync函数。 fsync函数只对由文件描述符filedes指定的单一文件起作用,并且等待写磁盘操作结束,然后返回。fsync可用于数据库这样的应用程序,这种应用程序需要确保将修改过的块立即写到磁盘上。 fdatasync函数类似于fsync,但它只影响文件的数据部分。而除数据外,fsync还会同步更新文件的属性。

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    inode、block和磁盘性能的关系 原

    理解inode,要从文件储存说起。   文件储存在硬盘上,硬盘的最小存储单位叫做"扇区"(即:Sector)。每个扇区储存512字节(相当于0.5KB)。   操作系统读取硬盘的时候,不会一个个扇区地读取,这样效率太低,而是一次性连续读取多个扇区,即一次性读取一个"块"(block)。这种由多个扇区组成的"块",是文件存取的最小单位。"块"的大小,最常见的是4KB,即连续八个 sector组成一个 block。   文件数据都储存在"块"中,那么很显然,我们还必须找到一个地方储存文件的元信息,比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode,中文译名为"索引节点"。   block中存储的就是文件的实际数据,比如说,照片,视频,音频等等,但是有一点需要注意!就是inode当中不包含文件名!一个文件的文件名,存储在上级目录的block中!   其实inode和block之间的关系就像是一本书一样,inode是一本书的目录,一本书会有很多内容,一个知识点或者一个故事会占很多页,一个block就相当于书中的一页内容。

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