Lorsque vous en apprendrez plus sur les ordinateurs et leur fonctionnement, vous rencontrerez parfois quelque chose qui ne semble pas logique. Dans cet esprit, est-ce que la vidange de l'espace disque accélère réellement les ordinateurs?

La session de questions-réponses d'aujourd'hui nous est offerte par SuperUser, une subdivision de Stack Exchange, un regroupement communautaire de sites Web de questions-réponses.

Capture d'écran avec l'aimable autorisation de SuperUser nchenga (Flickr).

Le lecteur de SuperUser Question

Remi.b veut savoir pourquoi la vidange de l'espace disque semble accélérer un ordinateur:

J'ai regardé beaucoup de vidéos et je comprends maintenant comment les ordinateurs fonctionnent un peu mieux. Je comprends ce qu'est la RAM, à propos de la mémoire volatile et non volatile, et le processus d'échange. Je comprends aussi pourquoi l'augmentation de la RAM accélère un ordinateur.

Ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi le nettoyage de l'espace disque semble accélérer l'ordinateur. Est-ce que ça accélère vraiment un ordinateur? Si oui, pourquoi le fait-il?

Cela a-t-il quelque chose à voir avec la recherche d'espace mémoire pour sauvegarder des choses ou avec des choses en mouvement pour créer un espace continu assez long pour sauver quelque chose? Combien d'espace vide devrais-je laisser libre sur un disque dur?

Pourquoi l'espace disque de vidage semble-t-il accélérer l'ordinateur?

Le contributeur de SuperUser de réponse

Jason C a la réponse pour nous:

" Pourquoi la vidange de l'espace disque accélère-t-elle les ordinateurs? "

Ce n'est pas le cas, du moins pas tout seul. C'est un mythe très commun. La raison pour laquelle c'est un mythe commun est parce que le remplissage de votre disque dur se produit souvent en même temps que d'autres choses qui, traditionnellement, pourraient ralentir votre ordinateur (A) . La performance des disques SSD a tendance à se dégrader au fur et à mesure qu'ils se remplissent, mais il s'agit d'un problème relativement nouveau, unique aux disques SSD, et qui n'est pas vraiment perceptible pour les utilisateurs occasionnels. En règle générale, un espace disque libre faible est juste un hareng rouge.

Par exemple, des choses comme:

1. Fragmentation de fichier. La fragmentation de fichiers est un problème (B) , mais le manque d'espace libre, bien que certainement l'un des nombreux facteurs qui y contribuent, n'en est pas la seule cause. Voici quelques points clés:

• Les chances de fragmentation d'un fichier sont et non liées à la quantité d'espace libre restant sur le disque. Ils sont liés à la taille du plus grand bloc contigu d'espace libre sur le lecteur (c'est-à-dire des "trous" d'espace libre), que la quantité d'espace libre arrive à placer une limite supérieure sur . Ils sont également liés à la façon dont le système de fichiers gère l'allocation de fichiers ( plus bas que ). Considérons: Un lecteur saturé à 95% avec tout l'espace disponible dans un seul bloc contigu a zéro probabilité de fragmentation d'un nouveau fichier (C) (et la possibilité de fragmenter un fichier ajouté est indépendante de l'espace libre). Un disque dur à 5% mais dont les données sont réparties uniformément sur le disque présente de très fortes chances de fragmentation.
• Gardez à l'esprit que la fragmentation n'affecte les performances que lorsque les fichiers fragmentés sont accédés . Considérez: Vous avez un lecteur défragmenté sympa qui contient encore beaucoup de "trous" libres. Un scénario commun. Tout fonctionne bien. Finalement, cependant, vous arrivez à un point où il n'y a plus de gros blocs d'espace libre restant. Vous téléchargez un film énorme, le fichier finit par être gravement fragmenté. Cela ne ralentira pas votre ordinateur . Tous vos fichiers d'application et ceux qui étaient auparavant bien ne seront pas brusquement fragmentés. Cela peut rendre le chargement du film plus long (bien que les débits binaires des films soient si faibles comparés aux vitesses de lecture du disque dur qu'il soit probablement imperceptible), et il peut affecter les performances liées aux E / S pendant le chargement du film, mais à part ça, rien ne change.
• Bien que la fragmentation de fichiers soit certainement un problème, souvent les effets sont atténués par le système d'exploitation et la mise en mémoire tampon et la mise en cache au niveau matériel. Les écritures différées, les lectures anticipées, les stratégies comme le prefetcher dans Windows, etc., aident à réduire les effets de la fragmentation. Vous n'avez généralement pasa un impact significatif jusqu'à ce que la fragmentation devienne sévère (je dirais même que tant que votre fichier d'échange n'est pas fragmenté, vous ne le remarquerez probablement jamais).

2. L'indexation de recherche est un autre exemple . Dites que vous avez l'indexation automatique activée et un système d'exploitation qui ne gère pas cela gracieusement. Lorsque vous enregistrez de plus en plus de contenu indexable sur votre ordinateur (documents et autres), l'indexation peut prendre de plus en plus de temps et peut avoir un effet sur la vitesse perçue de votre ordinateur pendant son exécution. . Ce n'est pas lié à l'espace libre, c'est lié à la quantité de contenu indexable que vous avez. Cependant, manquer d'espace libre va de pair avec le stockage de plus de contenu, donc une fausse connexion est établie.

3. Logiciel anti-virus (similaire à l'exemple d'index de recherche). Dites que vous avez un logiciel anti-virus configuré pour effectuer une analyse en arrière-plan de votre disque. Comme vous avez de plus en plus de contenu scannable, la recherche prend plus de ressources d'E / S et d'UC, ce qui peut interférer avec votre travail. Encore une fois, ceci est lié à la quantité de contenu scannable que vous avez. Plus de contenu équivaut souvent à moins d'espace libre, mais le manque d'espace libre n'est pas la cause.

4. Logiciels installés. Dites que vous avez beaucoup de logiciels installés qui se chargent lorsque votre ordinateur démarre, ralentissant ainsi les temps de démarrage. Ce ralentissement se produit parce que beaucoup de logiciels sont en cours de chargement. Cependant, les logiciels installés prennent de l'espace sur le disque dur. Par conséquent, l'espace libre du disque dur diminue en même temps que cela se produit, et de nouveau une fausse connexion peut être facilement faite.

5. Beaucoup d'autres exemples de ces lignes qui, pris ensemble, apparaissent pour associer étroitement le manque d'espace libre avec des performances inférieures.

Ce qui précède illustre une autre raison que c'est un mythe si commun: Alors que le manque d'espace libre n'est pas une cause directe de ralentissement, désinstallation de diverses applications ou du contenu scanné, etc., parfois (mais pas toujours, en dehors de la portée de cette réponse) augmente encore les performances pour des raisons indépendantes de la quantité d'espace libre restant. Mais cela libère naturellement aussi l'espace du disque dur. Par conséquent, une connexion apparente (mais fausse) entre «plus d'espace libre» et un «ordinateur plus rapide» peut être faite.

Considérez: Si vous avez une machine qui tourne lentement à cause de beaucoup de logiciels installés, etc. ., clonez votre disque dur (exactement) sur un disque dur plus grand, puis développez vos partitions pour gagner plus d'espace libre, la machine ne va pas magiquement accélérer. Le même chargement de logiciel, les mêmes fichiers sont toujours fragmentés de la même façon, le même indexeur de recherche fonctionne toujours, rien ne change malgré l'espace disponible.

"Cela a-t-il un rapport avec la recherche d'espace mémoire? "

Non. Ce ne est pas. Il y a deux choses très importantes à noter ici:

1. Votre disque dur ne cherche pas à trouver des endroits où mettre les choses Votre disque dur est stupide. Ce n'est rien. C'est un gros bloc de stockage adressé qui met aveuglément les choses là où votre système d'exploitation le dit et lit tout ce qui lui est demandé. Les disques modernes sont dotés de mécanismes sophistiqués de mise en cache et de mise en mémoire tampon conçus pour prédire ce que le système d'exploitation demandera en fonction de l'expérience acquise au fil du temps (certains lecteurs sont même conscients du système de fichiers). Conduisez comme une simple grosse brique de stockage avec des fonctions de performance bonus occasionnelles.

2. Votre système d'exploitation ne recherche pas non plus d'endroits où mettre des choses. Il n'y a pas de recherche. Beaucoup d'efforts ont été consacrés à la résolution de ce problème, car il est essentiel pour les performances du système de fichiers. La façon dont les données sont réellement organisées sur votre disque est déterminée par votre système de fichiers. Par exemple, FAT32 (anciens PC DOS et Windows), NTFS (éditions ultérieures de Windows), HFS + (Mac), ext4 (certains systèmes Linux) et bien d'autres. Même le concept d'un «fichier» et d'un «répertoire» ne sont que des produits de systèmes de fichiers typiques - les disques durs ne savent rien des bêtes mystérieuses appelées fichiers . Les détails sont en dehors de la portée de cette réponse. Mais essentiellement, tous les systèmes de fichiers courants ont des moyens de suivre où se trouve l'espace disponible sur un lecteur de sorte qu'une recherche d'espace libre est, dans des circonstances normales (c'est-à-dire des systèmes de fichiers en bonne santé), inutile. Exemples:

• NTFS a une table de fichiers maître, qui inclut les fichiers spéciaux $ Bitmap , etc., et beaucoup de méta-données décrivant le lecteur. Essentiellement, il garde la trace des prochains blocs libres afin que les nouveaux fichiers puissent être écrits directement sur des blocs libres sans avoir à scanner le lecteur à chaque fois.
• Autre exemple: Ext4 a ce qu'on appelle l'allocateur bitmap, une amélioration par rapport à ext2 et ext3 qui l'aide essentiellement à déterminer où sont les blocs libres au lieu d'analyser la liste des blocs libres. Ext4 prend également en charge l'allocation différée , c'est-à-dire la mise en tampon des données dans la RAM avant de les écrire sur le disque afin de prendre de meilleures décisions pour réduire la fragmentation. exemples.
• "Ou avec des choses en mouvement pour faire un espace continu assez long pour sauver quelque chose?"

Non. Cela n'arrive pas, du moins pas avec un système de fichiers que je connais. Les fichiers finissent par être fragmentés.

Le processus consistant à "déplacer des objets pour constituer un espace contigu suffisant pour sauvegarder quelque chose" est appelé

défragmentation . Cela n'arrive pas lorsque les fichiers sont écrits. Cela se produit lorsque vous exécutez votre défragmenteur de disque. Sur les nouvelles versions de Windows, cela se fait automatiquement sur un planning, mais il n'est jamais déclenché en écrivant un fichier. Etre capable de

éviter de déplacer les choses comme ceci est la clé de la performance du système de fichiers , et pourquoi la fragmentation se produit et pourquoi la défragmentation existe comme une étape distincte. "Combien d'espace vide dois-je laisser libre sur un disque dur?"

C'est une question plus délicate à répondre (et cette réponse a déjà tourné dans un petit livre).

Règles de base:

1.

Pour tous les types de lecteurs: Plus important encore, laissez suffisamment d'espace libre pour que

• votre ordinateur soit efficace . De nombreux outils de défragmentation de disque nécessitent un minimum d'espace libre (je pense que celui avec Windows nécessite 15%, dans le pire des cas) pour fonctionner. utilisez cet espace libre pour stocker temporairement des fichiers fragmentés lorsque d'autres éléments sont réorganisés.
• Laissez de l'espace pour les autres fonctions du système d'exploitation. Par exemple, si votre machine n'a pas beaucoup de RAM physique et que la mémoire virtuelle est activée avec un fichier de page de taille dynamique, vous devez laisser suffisamment d'espace pour la taille maximale du fichier de la page. Ou si vous avez un ordinateur portable que vous mettez en mode hibernation, vous aurez besoin d'assez d'espace libre pour le fichier d'état d'hibernation.
• 2.

Spécifique à la SSD: Pour une fiabilité optimale (et dans une moindre mesure, des performances), les SSD nécessitent de l'espace libre, qui, sans entrer dans trop de détails, les utilise pour diffusion des données autour du lecteur pour éviter d'écrire constamment au même endroit (ce qui les use). Ce concept de laisser de l'espace libre est appelé over-provisioning. Il est important,

• , mais dans de nombreux SSD, l'espace obligatoire sur-provisionné existe déjà . Autrement dit, les lecteurs ont souvent quelques dizaines de Go de plus que ce qu'ils rapportent à l'OS. Les disques d'extrémité inférieure nécessitent souvent de laisser manuellement un espace non partitionné , mais pour les disques avec un OP obligatoire, vous n'avez pas besoin de laisser d'espace libre . Une chose importante à noter ici est que l'espace sur-provisionné ne provient souvent que de l'espace non partitionné . Donc, si votre partition occupe tout votre disque et que vous y laissez de l'espace libre, cela ne compte pas toujours . Plusieurs fois, le surapprovisionnement manuel vous oblige à réduire votre partition à être inférieure à la taille du lecteur. Consultez le manuel d'utilisation de votre SSD pour plus de détails. TRIM, la collecte des ordures, et d'autres ont aussi des effets, mais ceux-ci sortent du cadre de cette réponse. Personnellement, je prends habituellement un disque plus gros quand il me reste environ 20-25% d'espace libre. Ce n'est pas lié à la performance, c'est juste que quand j'arriverai à ce point, je pense que je vais bientôt manquer de place pour les données et il est temps d'obtenir un plus grand disque.

Plus important que de regarder l'espace libre, assurez-vous que la défragmentation programmée est activée le cas échéant (pas sur les disques SSD) afin que vous n'atteigniez jamais le point où cela vous affectera.

Une dernière chose vaut la peine d'être mentionnée. L'une des autres réponses ici mentionné que le mode semi-duplex de SATA empêche la lecture et l'écriture en même temps. Bien que cela soit vrai, cela est grandement simplifié et n'est généralement pas lié aux problèmes de performance discutés ici. Cela signifie simplement que les données ne peuvent pas être transférées dans les deux directions

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sur le fil en même temps. Cependant, SATA a une spécification assez complexe impliquant de minuscules tailles de blocs maximum (environ 8kB par bloc sur le fil, je pense), des files d'attente de lecture et d'écriture, etc., et n'empêche pas les écritures en tampon pendant les lectures entrelacées opérations, etc. Tout blocage qui se produit serait dû à la concurrence pour les ressources physiques, habituellement atténuée par beaucoup de cache. Le mode duplex de SATA est presque entièrement hors de propos ici.

(A)

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"Ralentir" est un terme large. Ici, je l'utilise pour faire référence à des choses qui sont liées aux E / S (par exemple, si votre ordinateur est coincé, le contenu du disque dur n'a aucun impact) ou lié à un CPU et qui est en concurrence avec des choses tangentiellement liées. Utilisation de l'UC (logiciels anti-virus analysant des tonnes de fichiers) (B)

Les disques SSD sont affectés par la fragmentation: les accès séquentiels sont généralement plus rapides que les accès aléatoires, même si les SSD ne rencontrent pas les mêmes limitations mécaniques. dispositif (même alors, l'absence de fragmentation ne garantit pas l'accès séquentiel en raison de l'usure, etc.). Cependant, dans pratiquement tous les scénarios d'utilisation générale, il s'agit d'un non-problème. Les différences de performances dues à la fragmentation sur les disques SSD sont généralement négligeables pour le chargement d'applications, le démarrage de l'ordinateur, etc. (C)

En supposant que le système de fichiers ne fragmente pas les fichiers lisez le reste de la discussion animée à SuperUser via le lien ci-dessous!

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