[深度] 你知道么是4K对齐吗?究竟4K对齐意义何在?

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 楼主| 发表于 2021-8-30 12:49:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
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你知道么是4K对齐吗?究竟4K对齐意义何在?-1.jpg
对于硬盘来说,有两个很重要的东西一个叫扇区,一个叫簇。扇区是硬盘储存数据的一个物理单位,而一个簇就是一个储存单元,它可以包含不止一个扇区,一个簇只能对应一个文件。

在传统的机械硬盘,一个扇区是512字节,但是现在流行的固态硬盘是用的新标准“4K扇区”,也就是4096个字节,然而我们的系统只能识别512字节的扇区。为了能让新标准的硬盘和系统兼容,硬盘厂商想了个办法就是把扇区分成八份,也就是4096除以8等于512。这样被分成八份的扇区我们叫它逻辑扇区。
一个硬盘有无数个扇区,每个扇区都有自己的地址,当下最流行的硬盘格式一般是NTFS,NTFS分区的起始地址并不是从0开始,而是从LBA63开始,因为前面0-62扇区是存储在引导区的,一个扇区512字节乘以63个扇区等于32256个字节,也就是31.5K。但是我们存储数据只能从LBA63开始,现在应该能看出问题的所在了吧,如果我要存储一个4K簇,它要占用31.5K-35.5K之间的扇区,因一个簇只能对应一个文件,这就就导致了每个4K的簇原本只要占用一个扇区,确因为前面没有对齐不得不占用了两个扇区(物理扇区),这就是4K没有对齐。
如果4K没有对齐对于机械硬盘来说还好,它的写入是可以直接覆盖的,所以影响不大。但是固态硬盘可就麻烦多了,因为固态硬盘写入前要先擦除数据,原本只需要擦除一个扇区却因为4K没有对齐不得不擦除两个扇区(物理扇区),如果有千千万万个扇区要操作呢?岂不要把系统累死啊!所以我们就要想个办法,这个办法就是让它4K对齐!


你知道么是4K对齐吗?究竟4K对齐意义何在?-2.jpg
你知道么是4K对齐吗?究竟4K对齐意义何在?-3.jpg
进行4K对齐操作就是把硬盘扇区对齐到8的整数倍个逻辑扇区,让每一簇就正好对应一个扇区(物理扇区)也就是512字节乘以8等于4096字节(4K),只要是8的倍数就是4K对齐了。

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发表于 2021-8-30 13:09:24 | 显示全部楼层
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