Курсовая работа: Дефрагментатор файловой системы
Вернемся к проблеме фрагментации. Изначально утверждалось, что новая файловая система не нуждается в дефрагментации. Но, как выяснилось, она страдает той же проблемой, хотя и обладает некоторыми технологиями способствующих увеличению производительности даже на сильно фрагментируемых дисках.
При заполнении диска на 88% мы, можно сказать, лишаемся возможности проводить дефрагментацию, так как запись данных в MFT зону нам запрещена, а для перемещения файлов нет свободного места. С MFT возникают еще ряд проблем. При переполнении свободного места (более 88% от общего объема) MFT область сокращается, что в дальнейшей работе приводит к ее фрагментации, а это уже является проблемой так, как из-за особенностей ФС дефрагментировать ее не удастся.
1.3 Популярные утилиты-дефрагментаторы
Фрагментированные файлы никак не нарушают работу вычислительной системы, но значительно влияют на ее быстродействие. По этой причине разрабатываются новые алгоритмы дефрагментации файлов и создаются различные программы, выполняющие этот процесс.
На данный момент пользователю доступны десятки различных платных и бесплатных программных продуктов. Каждый из них достоин внимания, но можно выделить наиболее качественные и популярные программы. Однако «лучшего» определить не возможно, и пользователю остается сделать выбор: каким дефрагментатором пользоваться.
1.3.1 Программа Windows Disk Defragmenter
Данный дефрагментатор является стандартным средством Windows.
Имеет простой интерфейс, графическое отображение состояния диска (Рис. 1.1.).
Рис. 1.1. Интерфейс Windows Disk Defragmenter.
Он позволяет работать с файловыми системами FAT, FAT32 и NTFS. Дефрагментации подвергается большинство требуемых файлов. Данный продукт имеет множество недостатков, основными, из которых, можно считать: малую производительность, минимальный спектр настроек, наличие 15% свободного дискового пространства для начала процесс дефрагментации. Также программа не объединяет свободное пространство, что в скором времени приведет к более частой фрагментации. Не организована функция автоматической дефрагментации. Из-за плохой работы данную программу не следует использовать для основного средства дефрагментации.
1.3.2 Дефрагментатор Diskeeper 2009
Diskeeper являться популярным пакетом для дефрагментации жесткого диска. Поддерживает файловые системы NTFS, FAT16 и FAT32. Программа способна работать с томами более 1 Тб, большими файлами, сильно фрагментированными файлами, системными файлами, MFT. Для работы дефрагментатора, по заверениям разработчиков, достаточно 1% свободного дискового пространства, но на практике большие файлы попросту пропускаються. К сожалению программа имеет низкую скорость работы, в сравнении с другими решениями.
Программа имеет множество настроек, но в тоже время остается простой для использования (Рис. 1.2.). Все функции легко понимаемы, что позволяет быстро начать работу, не затрачивая лишнего времени на поиск необходимой операции.
Рис. 1.2. Интерфейс Diskeeper 2009.
После проведения Анализа диска пользователю представляют детальнейший отчет о файлах, их расположении, состоянии.
Diskeeper может работать в автоматическом режиме и в ручном. В первом случае, благодаря специальной технологии, программа самостоятельно принимает решение относительно процесса дефрагментации и применяемого метода. Также возможно создать расписание дефрагментации. В ручном режиме процесс дефрагментации инициируется пользователем, выбор метода и приоритета также указывает пользователь. Для ручного режима доступно два варианта работы «Quick» и «Recommended». При использовании первого метода обеспечивается высокая скорость работы при малой эффективности. Это объясняется тем, что при работе не производится объединение свободных областей. Режим «Recommended» более длительны, использует больше системных ресурсов. В этом случае производится дефрагментация файлов и частичное объединение свободного пространства диска. Для этого режима возможно использовать автоматическое определения приоритета дефрагментации
1.3.3 Утилита UltraDefrag.
Маленький бесплатный дефрагментатор. К основным достоинствам можно отнести открытый программный код, высокую скорость работы, малое потребление системных ресурсов, простой интерфейс.
Программа может работать как консольное приложение, так и с графическим интерфейсом. Благодаря консольному режиму организована дефрагментация по расписанию, дефрагментация определенных файлов и папок. Графический режим наглядно отображает карту диска, кластеры изображены блочной системой раскрашенными разными цветами, соответствующим типам файлов и степени фрагментации (Рис. 1.3.).
Рис. 1.3. Интерфейс Ultradefrag.
Однако UltraDefrag использует слабый алгоритм дефрагментации. Программа не способна сортировать файлы по частоте доступа или же по имени, не дефрагментирует свободное пространство. Несмотря на эти недостатки, после завершения процесса дефрагментации ощущается значительный прирост производительности. Программа генерирует отчеты в формате HTML. Имеет 32-х битные и 64-х битные версии.
1.3.4 Программа Auslogics Disk Defrag
Auslogics Disk Defrag бесплатное решение дефрагментации жестких дисков. Имеет приятный понятный интерфейс (Рис. 1.4).
Рис. 1.4. Интерфейс Auslogics Disk Defrag.
Высокая скорость работы и наличие самых необходимых опций делают эту программу очень удобным инструментом для работы с жестким диском. Несмотря на относительно малые объемы, является очень хорошим средством дефрагментации. Однако зачастую программа пропускает большие файлы, это происходит в случае отсутствия подходящего неразделенного объема свободного места на диске. Программа не способна проводить дефрагментацию свободного пространства. Также не проводится дефрагментация заблокированных системой файлов.
Программа имеет украинскую и русскую локализации, последнюю версию можно бесплатно скачать на официальном сайте.
В программе можно указать исключения – папки, которые не следует дефрагментировать. Перед началом процесса дефрагментации программа может удалить временные файлы, что позволит выполнить работу быстрее, очистить место на диске и ускорить работу системы. В настройках можно выбрать дефрагментацию всего диска, папки или отдельного файла. Программа может работать по расписанию и поддерживает автодефрагментацию.
Сразу после выполнения дефрагментации пользователю представляется краткий отчет, в котором выделены важнейшие сведенья. Также можно просмотреть полный отчет.
1.3.5 Программа O&O Defrag
Мощный программный пакет для дефрагментации диска. O&O Defrag выделяется благодаря уникальным технологиям. ActivityGuard следит за работой компьютера и незаметно проводит дефрагментацию, самостоятельно изменяю свою активность в зависимости от основных задач, выполняемых на данный момент. Технология OneButtonDefrag позволяет проводить дефрагментацию в соответствии с заданными установками, при определенном уровне фрагментации.
Дефрагментация может проводиться во время простоя системы, по расписанию, в ручном режиме. Для начала работы необходимо более 5% свободного пространства на диске. Программа позволяет дефрагментировать отдельный диск или все, отдельный файл, конкретную папку. Однако иногда возникают проблемы с дефрагментацией отдельных файлов. Если программе не удается найти достаточного свободного объема, она отмечает процент выполненной работы и переходит в недоступный режим (программа не отвечает), в таких ситуациях приходиться завершать процесс. После такого использовать программу удастся только после запуска соответствующей службы.
Пользоваться программой достаточно просто. Все возможности программы сгруппированы в четыре вкладки: Дефрагментация, Отчеты, Вид, Справка. Интерфейс удобный и интуитивно понятен (Рис. 1.5.).
Рис. 1.5. Интерфейс O&O Defrag.
После окончания анализа и выполнения дефрагментации можно просмотреть удобный детальный отчет.
Организовано несколько различных алгоритмов дефрагментации. Это самые распространенные алгоритмы: Скрытая (быстрая) дефрагментация (Stealth), Дефрагментация свободного места (Space), Имя (Complete/Name), Изменен(Complete/Modified), Доступ (Complete/Access). Более детально работу этих методов будет рассмотрено в следующем разделе.
РАЗДЕЛ 2. ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМОВ ДЕФРАГМЕНТАЦИИ
2.1 Алгоритмы
Процесс дефрагментации файла можно разделить на два основных этапа: анализ файла, поиск кластеров этого файла, их расположение, поиск области диска для перемещения фрагментированных данных; непосредственно сама дефрагментация–перемещение кластеров файла в отведенное место, удовлетворяющее его объему.
2.1.1 Простая дефрагментация
Данный способ используется наиболее часто и является наиболее простым в реализации, быстрым среди остальных алгоритмов. Проводится сканирование диска в поисках всех кластеров одного файла. После составления карты файла его фрагменты перемещаются в свободное место, в которое может поместиться файл целиком. Таким образом, все файлы, которые не представляют собой непрерывные цепочки кластеров.
На первом этапе задается файл, который необходимо дефрагментировать. Далее проводится поиск всех кластеров занимаемым файлом. Если кластеры не образуют нераздельную цепочку – это означает, что файл фрагментирован. На следующем этапе проводится поиск подходящего места для перемещения файла. После успешного выполнения предыдущего шага выполняется перемещение кластеров файла в новое место на диске. Если же место для файла не найдено (особо актуально для больших по объему файлов), то он пропускается и остается фрагментированным.
