[發明專利]一種基于4K扇區硬盤性能優化的方法

無效

• 申請號: 201210268303.2
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102866862A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉勝;范志超;梁文俊;蔡積淼
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F9/445
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，具體涉及一種基于4K扇區性能優化的方法。

技術背景

一張硬盤磁片，并不是所有的扇區都在用來存儲數據，還有部分扇區是用來干些別的事的。傳統的扇區分割機制中，每512byte的數據之間，需要間隔一個同步/分隔（Sync/DAM）區域和一個ECC錯誤校驗區域。而在“先進格式”模式下，每4K為一個扇區，相當于把之前的8個扇區合而為一，只需要一個同步/分隔區域和一個容量稍大的ECC校驗區，采用advanced?format技術每4K的數據記錄扇區只需要一個Sync/DAM和ECC區，而傳統的需要8個。這節省出來的7個原本用于Sync/DAM和ECC的扇區就可以用來儲存更多的數據。?針對安裝Windows?XP或其他較老版本Windows?操作系統用戶，其通過系統自帶的或其他硬盤分區工具格式化出來的硬盤分區，往往不是4K對齊的，此時可能存在較低版本系統、軟件無法充分發揮新技術的優勢現象，所以為了使操作系統、軟件更好配合4K/扇區新硬盤性能的發揮，就需要進行先進的格式化。

目前的硬盤容量不斷擴展，使得之前定義的每個扇區512字節不再是那么的合理，于是將每個扇區512字節改為每個扇區4096?個字節，也就是現在常說的“4K扇區”。其實每扇區512個字節的定義起源于電腦發展的初期，因此在那時將硬盤容量切分成每塊512個字節是平衡與文件管理和存儲之間的。而現在主流硬盤容量已經攀升到1TB甚至更高，再用老標準去管理現超大容量的硬盤不但顯得繁瑣，而且降低效率，因此提升單個扇區的容量就勢在必行了。

??在了解了“4K扇區”這個定義后，就很容易理解什么是叫做“4K?對齊”了。所謂“4K對齊”就是符合“4K扇區”定義格式化過的硬盤，并且按照“4K?扇區”的規則寫入數據。那么如果有“4K?對齊”一說必然就有“4K?對不齊”。為什么會有“4K”對不齊呢?這是因為在NTFS6.x?以前的規范中，數據的寫入點正好會介于在兩個4K?扇區的之間，也就是說即使是寫入最小量的數據，也會使用到兩個4K扇區，雖然這樣對寫入速度和讀取速度都會造成很大的影響。為此對于“4K不對齊”的情況來說，一定要修改成“4K?對齊”才行，否則對于固態硬盤來說，不但會極大的降低數據寫入和讀取速度，還會造成固態硬盤不必要的寫入次數。

?因為之前的系統或者分區軟件并沒有考慮這個情況，都是以512字節扇區磁盤的第64個扇區為第一個分區的起始位置，而這個位置在4K扇區的磁盤上表現的正好是第八個扇區的最后位置，就會造成如圖的情況：

如果通過系統在4號位置存儲數據的話，則需要修改1和2號位置，也就是存一個數據需要做原來的二倍工作。如果在5號位置存儲數據，而同時2號位置前半段存儲了數據，則需要先把數據搬出來，湊夠4K才能存儲在2號位置，也就是這個過程發生了“讀取-修改-寫入”三個過程，明顯費時又費事。在這個過程下讀取連續的簇是不受影響的，而當數據存儲不連續的時候也受一定的影響。

發明內容：

本發明的目的是提供一種基于4K扇區硬盤性能優化的方法。

本發明的目的是按以下方式方式實現的，優化后的格式化標準用于間隙?Gap、同步?Sync?和地址標記Address?Mark?的字節數與傳統扇區相同，只將?ECC?字段增加至?100?字節，這樣，扇區格式化效率達到了?97%?[4096/(4096?+?115)]，比傳統扇區提高了將近?10%，這些格式化效率將逐漸發揮作用，有助于產生更高的容量和改善數據完整性新的高級格式化標準使得?4K?字節扇區有了不小進步，在?4K?字節扇區中，8?個傳統?512?字節扇區合并為一個?4K?字節扇區，具體步驟如下：

安裝Linux操作系統系統，版本要求5.4及以上：

（1）安裝parted2.1及以上版本；

1)??將parted安裝文件拷入tmp文件夾

2)??執行./configure

3)??Make

4)??Make?install

（2）對齊optimal.

rootwduk-fc12?steve]#?parted?--align=optimal?/dev/sdb

GNU?Parted?2.1

Using?/dev/sdb

Welcome?to?GNU?Parted!?Type?'help'?to?view?a?list?of?commands.

(parted)?mklabel?msdos