顺序读取文件会导致随机磁盘查找吗？

Posted 2023-03-17

【中文标题】顺序读取文件会导致随机磁盘查找吗？

【英文标题】：Would reading a file sequentially result in random disk seeks?

【发布时间】：2016-12-13 17:25:47

【问题描述】：

我的印象是文件的顺序扫描实际上是磁盘上的顺序查找。但是，我最近读到文件的块可能不会被文件系统连续写入磁盘。如果使用inode作为map，每个block都是通过block指针获取的，我想知道文件系统检索文件块的实际机制是否实际上是顺序的？

如果答案是依赖于文件系统，那么最好引用一些主要的文件系统。 谢谢。

【问题讨论】：

首先你需要给出“顺序”的定义——在硬盘上没有顺序，因为硬盘是3维的（板/轨道/扇区）。

@EugeneMayevski'EldoS 连续 == 硬盘上的连续块。

@itisravi 您的评论很遗憾不适用，因为“sequential”和“contiguous”是同义词，我之前的评论中已经说明了它们的问题。此外，两个相邻的扇区是不连续的。 HDD 上的扇区从一开始就没有按顺序编号，因此逻辑扇区 1 和逻辑扇区 2，即使它们位于同一磁道（柱面）上，也不是相邻的。

@EugeneMayevski'EldoS 好吧，不知道。那么连续分配是什么意思呢？必须有一些逻辑将块分配到物理上非常接近（即使没有按顺序编号），以便在读取文件时跨同一盘片的扇区和跨盘片的寻道时间最小化。

【参考方案1】：

文件系统尝试在写入期间分配尽可能多的顺序块。但随着年龄的增长（即随着时间的推移，大量创建+删除），fragmentation 变得不可避免。有一些启发式方法可以减少碎片，例如推测性预分配、延迟预分配等。应用程序本身可以执行诸如预分配（例如 fallocate）之类的事情，根据文件系统中可用的功能启用预读和运行碎片整理工具，以使块连续或至少阅读速度更快。