如果你是一個Linux用戶，你可能會聽說Linux的文件系統(tǒng)不需要碎片整理。你也可能會注意到Linux的發(fā)行版本也都沒有磁盤碎片整理的功能。這是為什么呢？要理解為什么Linux的文件系統(tǒng)不會想Windows的文件系統(tǒng)一樣產(chǎn)生碎片，你首先要明白碎片到底是如何產(chǎn)生的，還有這兩大操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)的工作方式到底有什么不同。
什么是磁盤碎片？
很多Windows的用戶，甚至包括一些沒有經(jīng)驗的用戶，都相信定時整理文件系統(tǒng)中的碎片會讓他們的電腦運行得更快。但他們都不知道這是為什么。
簡單來說，一個硬盤驅(qū)動器里面包含了很多扇區(qū)，每一個扇區(qū)都可以存儲一小塊數(shù)據(jù)。對于文件，尤其是比較大的文件來說，他們必須要存儲在很多不同的扇區(qū)內(nèi)。假設(shè)你的文件系統(tǒng)中有很多不同的文件，每一個文件都被存儲在連續(xù)的扇區(qū)群中。然后，你對增加了其中某一個文件的大小。文件系統(tǒng)首先會嘗試對該文件新增加的部分存儲在緊挨著原來的扇區(qū)群的某個扇區(qū)中。但是如果當(dāng)中沒有足夠的連續(xù)扇區(qū)，這個文件就必須要被分解成多個小塊，這些操作對于你來說都是可見的。當(dāng)你的硬盤讀取這些文件的時候，他的磁頭必須在不同的物理位置間跳轉(zhuǎn)以讀取連續(xù)的扇區(qū)群，這會降低它的速度。
碎片整理就是一個通過逐位（位是文件在磁盤中存儲的最小單位）移動文件來減少碎片的精密的過程，以此來確保每一個文件在硬盤中都是連續(xù)存儲的。
當(dāng)然，對于固態(tài)硬盤來說這又有點不一樣，固態(tài)硬盤不需要移動文件也不需要碎片整理。因為對一個SSD（固態(tài)硬盤）做碎片整理會減少它的壽命。而且，在最新版本的Windows系統(tǒng)中，你也不再需要為碎片整理擔(dān)心，因為Windows會自動幫你完成。
Windows的文件系統(tǒng)如何工作
從前微軟使用的FAT文件系統(tǒng)——最后一次作為默認(rèn)系統(tǒng)被看到是在Windows 98和ME，盡管這個系統(tǒng)還在USB驅(qū)動器中使用——并不能夠很好地排列文件。當(dāng)你在FAT文件系統(tǒng)中保存文件時，它會盡可能地將文件排列在磁盤的首部。當(dāng)你存放下一個文件時，它會將這個文件直接存放在第一個文件的后面，以此類推。所以當(dāng)文件變大，永遠(yuǎn)都會有碎片產(chǎn)生，因為文件的旁邊已經(jīng)沒有空間來存放增加的部分。
微軟在Windows XP和2000中使用的較新的NTFS文件系統(tǒng)就嘗試變得更聰明一點。這個文件系統(tǒng)會在文件周圍放置更多名為”緩沖區(qū)“的自由空間，但是，任何一個Windows用戶都會告訴你，NTFS文件系統(tǒng)總有一天也會產(chǎn)生碎片的。
因為文件系統(tǒng)這樣的表現(xiàn)，他們需要碎片整理來保持性能。微軟只能在最新版的Windows系統(tǒng)中通過在后臺自動運行碎片整理程序來減輕這個問題。
Linux的文件系統(tǒng)如何工作
Linux的ext2，ext3，ext4文件系統(tǒng)——ext4是Ubuntu和目前大多發(fā)行版所采用的文件系統(tǒng)——會以一種更加智能的方式來放置文件。Linux的文件系統(tǒng)會將文件分散在整個磁盤，在文件之間留有大量的自由空間，而不是像Windows那樣將文件一個接一個的放置。當(dāng)一個文件被編輯了并且變大了，一般都會有足夠的自由空間來保存文件。如果碎片真的產(chǎn)生了，文件系統(tǒng)就會嘗試在日常使用中將文件移動來減少碎片，所以不需要專門的碎片整理程序。
因為這樣的工作方式，你可能會在你的文件系統(tǒng)塞滿之后看到碎片。如果文件系統(tǒng)95%（甚至80%）的空間被占用了，你就會開始看到一些碎片。然而，這樣的文件系統(tǒng)本來就是設(shè)計來在普通使用中減少碎片的。
如果你真的在Linux上出現(xiàn)了碎片的煩惱，你可能就需要一個更大的硬盤了。如果你真的需要對一個文件系統(tǒng)做碎片整理，最簡單的可能也是最可靠的方法就是將所有文件拷貝出來，然后清空原來的分區(qū)，再將文件拷貝回去。文件系統(tǒng)就會在你拷貝回去的過程中智能地將文件放置好。
你可以使用fsck命令來檢測一下一個Linux文件系統(tǒng)的碎片化程度，只需要在輸出中查看非連續(xù)節(jié)點個數(shù)（non-contiguous inodes）就可以了。
