проводились ли какие-либо исследования, предпочтительно опубликованные в рецензируемом журнале [...]?
для этого нужно вернуться намного дальше, чем на 20 лет, системного администрирования или иначе. Это была горячая тема, по крайней мере, в мире персональных компьютеров и операционных систем рабочих станций, более 30 лет назад; время, когда люди BSD разрабатывали файловую систему Berkeley Fast, а Microsoft и IBM разрабатывали высокую производительность файловая система.
в литературе по обоим ее создателям обсуждаются способы, которыми эти файловые системы были организованы так, что политика распределения блок дали лучшую производительность, пытаясь сделать последовательные блоки файлов смежными. Вы можете найти обсуждение этого, и того факта, что количество и расположение свободного пространства, оставшегося для выделения блоков, влияет на размещение блоков и, следовательно, на производительность, в современных статьях по этой теме.
должно быть довольно очевидно, например, из описания алгоритма распределения блоков в Berkeley FFS, что если в текущей и вторичной группе цилиндров нет свободного места, и алгоритм, таким образом, достигает резервного четвертого уровня ("применить исчерпывающий поиск ко всем группам цилиндров"), производительность выделения блоков дисков будет страдать, как и фрагментация файла (и, следовательно, производительность чтения).
именно эти и подобные анализы (далеко не единственные проекты файловой системы, направленные на улучшение политики компоновки проектов файловой системы того времени), на которой основана полученная мудрость последних 30 лет.
например: изречение В оригинальной статье о том, что Тома FFS должны быть заполнены менее чем на 90%, чтобы не пострадала производительность, которая была основана на экспериментах, проведенных создателями, можно найти некритически повторяется даже в книгах по файловым системам Unix, опубликованных в этом веке (например, Pate2003 p. 216). Несколько человек этот вопрос, хотя Амир Х. Majidimehr действительно позапрошлом веке, говоря, что Хе на практике не наблюдается заметного эффекта; не в последнюю очередь из-за традиционного для Unix механизм, что резервы, которые последние 10% для суперпользователя использовать, а это означает, что 90% полного диска практически на 100% для не-администраторов в любом случае (Majidimehr1996 p. 68). Как и Билл Калкинс, который предполагает, что на практике можно заполнить до 99%, с размерами диска 21-го века, раньше наблюдая за производительностью эффектов низкого свободного пространства, потому что даже 1% современных дисков размер достаточно, чтобы иметь много свободного пространства еще играть с (Calkins2002 p. 450).
это последнее является примером того, как полученная мудрость может стать неправильной. Есть и другие примеры этого. Так же, как SCSI и ATA миров логическая адресация блоков и немного зонная запись скорее выкинули из окна все тщательные расчеты из ожидания в дизайне файловой системы BSD, поэтому физическая механика SSD скорее выбросит из окна свободное пространство, полученное мудростью, которая относится к Винчестерским дискам.
С SSD, объем свободного места на устройстве в целом, т. е. на всех томах диска а между ними, имеет влияние и на представлении и на продолжительности жизни. И сама основа идеи о том, что файл нужно хранить в блоках с непрерывными логическими адресами блоков это подрывается тем фактом, что SSD не имеют пластин для вращения и головок для поиска. Правила снова меняются.
с твердотельными накопителями рекомендуемый минимальный объем свободного места на самом деле больше чем традиционные 10% которое приходит от экспериментов с дисками Winchester и Berkeley FFS 33 лет тому назад. Ананд Лал Шимпи дает 25%, например. Эта разница усугубляется тем, что это должно быть свободное пространство через все устройство, в то время как 10% показатель в пределах каждого тома FFS, и, таким образом, зависит от того, знает ли программа разбиения на разделы, чтобы обрезать все пространство, которое не выделяется на допустимый том диска таблицей разделов.
это также усугубляется сложностями, такими как TRIM-aware драйверы файловой системы, которые могут обрезать свободное пространство внутри объемы дисков, и то, что сами производители SSD тоже уже выделить различной степени пространства то даже не видимо outwith прибор (т. е. к хозяину) для различных польз как сборка мусора и выравнивать износа.
Библиография
- Маршалл К. Кьюсиком, Уильям Н. радость, Сэмюэл Леффлер, и Роберт С. Фабри (1984-08). быстрая файловая система для UNIX. ACM-транзакции в компьютерных системах. Выпуск 2 3. с. 181–197. Архивировано в cornell.edu.
- Рой Дункан (1989-09). цели проектирования и внедрение новой высокопроизводительной файловой системы. Microsoft Systems Journal. 4 выпуск 5. С. 1-13. Архивировано в wisc.edu.
- Маршалл Кирк Кьюсиком, Кейт Бостик, Майкл Джей карелы, и Джон С. Quarterman (1996-04-30). "The Berkeley Fast Filesystem". проектирование и внедрение операционной системы 4.4 BSD. Эддисон-Уэсли Профессиональный. ISBN 0201549794.
- Дэн Мосты (1996-05). внутри высокопроизводительной файловой системы-Часть 4: фрагментация, растровые изображения дискового пространства и кодовые страницы. значащий бит. Архивируется в журнале Electronic Developer Magazine для OS / 2.
- Keith A. Smith and Margo Seltzer (1996). сравнение политик выделения диска FFS. Материалы ежегодной технической конференции USENIX. Архивировано в harvard.edu.
- Steve D. Pate (2003). "Анализ эффективности работы ФФС". файловые системы UNIX: эволюция, проектирование и реализация. Джон Wiley amp; сыновья. ISBN 9780471456759.
- Амир Х. Majidimehr (1996). оптимизация UNIX для производительности. Прентис-Холл. ISBN 9780131115514.
- Билл Калкинс (2002). "Управление Файловыми Системами". Внутри Solaris 9. Que Publishing. ISBN 9780735711013.
- Ананд Лал Shimpi (2012-10-04). исследуя отношения между запасной и степень производительности в современных твердотельных накопителей. Сайт AnandTech.
- Генри Кук, Джонатан Ellithorpe, ключи Лора и Андрей Ватерман (2010). IotaFS: изучение оптимизации файловой системы для SSD. IEEE транзакции по потребительской электронике. Архивировано в stanford.edu.
- https://superuser.com/a/1081730/38062
- Accela Zhao (2017-04-10). сводка по SSD & FTL. на GitHub.Ио.
- обрезает ли Windows неразмеченное (неформатированное) пространство на SSD?