如果你是一個(gè)Linux用戶，你可能會(huì)聽說Linux的文件系統(tǒng)不需要碎片整理。你也可能會(huì)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(huì)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(yàn)的用戶，都相信定時(shí)整理文件系統(tǒng)中的碎片會(huì)讓他們的電腦運(yùn)行得更快。但他們都不知道這是為什么。
簡單來說，一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器里面包含了很多扇區(qū)，每一個(gè)扇區(qū)都可以存儲(chǔ)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(chǔ)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(gè)文件都被存儲(chǔ)在連續(xù)的扇區(qū)群中。然后，你對增加了其中某一個(gè)文件的大小。文件系統(tǒng)首先會(huì)嘗試對該文件新增加的部分存儲(chǔ)在緊挨著原來的扇區(qū)群的某個(gè)扇區(qū)中。但是如果當(dāng)中沒有足夠的連續(xù)扇區(qū)，這個(gè)文件就必須要被分解成多個(gè)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(shí)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(huì)降低它的速度。
碎片整理就是一個(gè)通過逐位（位是文件在磁盤中存儲(chǔ)的最小單位）移動(dòng)文件來減少碎片的精密的過程，以此來確保每一個(gè)文件在硬盤中都是連續(xù)存儲(chǔ)的。
當(dāng)然，對于固態(tài)硬盤來說這又有點(diǎn)不一樣，固態(tài)硬盤不需要移動(dòng)文件也不需要碎片整理。因?yàn)閷σ粋€(gè)SSD（固態(tài)硬盤）做碎片整理會(huì)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?yàn)閃indows會(huì)自動(dòng)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(gè)系統(tǒng)還在USB驅(qū)動(dòng)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(shí)，它會(huì)盡可能地將文件排列在磁盤的首部。當(dāng)你存放下一個(gè)文件時(shí)，它會(huì)將這個(gè)文件直接存放在第一個(gè)文件的后面，以此類推。所以當(dāng)文件變大，永遠(yuǎn)都會(huì)有碎片產(chǎn)生，因?yàn)槲募呐赃呉呀?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(diǎn)。這個(gè)文件系統(tǒng)會(huì)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(gè)Windows用戶都會(huì)告訴你，NTFS文件系統(tǒng)總有一天也會(huì)產(chǎn)生碎片的。
因?yàn)槲募到y(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(tái)自動(dòng)運(yùn)行碎片整理程序來減輕這個(gè)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(huì)以一種更加智能的方式來放置文件。Linux的文件系統(tǒng)會(huì)將文件分散在整個(gè)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(gè)接一個(gè)的放置。當(dāng)一個(gè)文件被編輯了并且變大了，一般都會(huì)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(huì)嘗試在日常使用中將文件移動(dòng)來減少碎片，所以不需要專門的碎片整理程序。
因?yàn)檫@樣的工作方式，你可能會(huì)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(huì)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(jì)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(gè)更大的硬盤了。如果你真的需要對一個(gè)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(huì)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(gè)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(diǎn)個(gè)數(shù)（non-contiguous inodes）就可以了。
