引言

之前已經(jīng)學習過數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是如何表示，如何存儲，但是這些存儲在PC斷電后數(shù)據(jù)便消失。因此我們需要一個可以持久化存儲并且容量遠遠大于內(nèi)存的結構，這一篇我們將學習，文件是如何被組織和操作的，這是一個操作系統(tǒng)重要的部分-文件系統(tǒng)。文章的結構主要分為文件和目錄的概念、文件系統(tǒng)的實現(xiàn)、文件系統(tǒng)的管理和優(yōu)化、最后是例子。

文件和目錄的基本概念

文件

• 文件定義：文件是一種抽象的概念，它提供了一種方法可以將信息存儲到硬盤并且隨后讀取回來。
• 文件命名： 文件命名規(guī)則是通常分為兩部分，小數(shù)點后的叫文件擴展名（不是必須的），小數(shù)點前的叫文件名，某些操作系統(tǒng)有字符數(shù)限制（學完文件的組織結構就知道為什么了），某些系統(tǒng)區(qū)分大小寫。
• 文件結構：文件結構可以多種方式，下圖是常見的三種方式
  
• • a 代表文件是一個無結構的字節(jié)序列，操作系統(tǒng)無需知道文件是什么，由用戶程序解釋字節(jié)序列。這種方式提供了最大限度的靈活性，用戶程序可以以自己覺得合適的方式來存放文件。
• • b代表文件是一個定長記錄的序列，記錄有其內(nèi)部結構。核心思想是對文件的操作以記錄為單位，讀取一個記錄
• • c代表文件被組織成樹型結構，樹最大的好處就是方便查找，因此這種文件結構在數(shù)據(jù)庫日常作索引，比如mysql的B+Tree索引。
• 文件類型
  文件類型通常分為普通文件和目錄，目錄比較重要，后面會講，unix還有額外的字符特殊文件和塊特殊文件。
• • 普通文件

1. ASCII
   ASCII文件包含多行正文，每行以換行或者回車結束，Windows系統(tǒng)同時使用換行和回車。ASCII文件的好處是可以顯示和打印也可以通過文本編輯器編輯
2. 二進制文件
   二進制文件即使打印出來也是無法理解的字符，通常其有獨立的內(nèi)部結構，只有其用戶程序才能解釋，下面是兩個UNIX系統(tǒng)的兩個二進制文件的例子
   1. 可執(zhí)行二進制
   通?？蓤?zhí)行程序都是存放為二進制
   

• 頭（以魔數(shù)開頭，魔數(shù)通常用于標識程序的特定文件，比如java的class文件就有魔數(shù)0xCAFEBABE，還存放了正文大小、數(shù)據(jù)大小等信息）

• 程序正文（代碼）

• 數(shù)據(jù)

• 重定位位（程序被載入內(nèi)存重定位時需要）

• 符號表（通常是程序debug需要）
  2. 存檔文件
  UNIX存檔文件是已編譯但未鏈接的文件，其結構如下
  

• • 字符特殊文件，通常用于串行I/O設備，比如終端、打印機和網(wǎng)絡
• • 塊特殊文件，通常用于硬盤交互

• 文件訪問

• • 順序訪問

早期操作系統(tǒng)只支持順序訪問，那時的磁帶也只支持順序訪問

• • 隨機訪問

磁盤支持隨機訪問，有兩種思路

1. read操作每次指定開始讀文件的位置讀取
2. 通過seek設置當前位置，然后順序讀取（UNIX和Windows采用這種方式）

• 文件屬性
  
• • 前四個是創(chuàng)建者和所有者以及訪問權限相關
    flags指定特殊屬性，很容易理解
• • record-length、key-position、key-length只出現(xiàn)在用key查找的文件中
• • Time相關屬性，Creation time是創(chuàng)建時間；Time of last access最后訪問時間；Time of last change，最后修改時間
• • size相關屬性，Current size，文件字節(jié)數(shù)；Maximum size在老的操作系統(tǒng)中有使用，在創(chuàng)建時指定文件的最大大小，然后預留存儲空間，現(xiàn)代操作系統(tǒng)已經(jīng)不需要
• 文件操作
• • Create：創(chuàng)建文件
• • Delete：刪除文件
• • Open：打開文件，在使用文件之前必須先打開
• • Close：關閉文件
• • Read：讀取文件，通常從當前位置讀取，必須指定需要讀取多少個byte而且必須提供一個buffer來容納它們
• • Write：寫入文件，通常從當前位置寫入，如果當前位置是文件末尾，則增加文件的大小，如果在中間，則覆蓋原有的數(shù)據(jù)
• • Append：追加內(nèi)容，只能寫入在文件末尾
• • Seek：用于隨機訪問時，指定文件的需要操作的位置，seek操作后，read和write操作都將在這個位置執(zhí)行
• • Get attributes：獲取文件屬性
• • Set attributes：設置文件屬性
• • Rename：重命名

目錄

目錄是為了記錄文件的位置，管理文件

• 單級目錄系統(tǒng)
  早期個人計算機比較通用這類目錄系統(tǒng)，那時個人計算機通常只有一個用戶。這個方案的好處是簡單，定位文件快（因為磁盤只有一個地方存目錄信息），目前常用于嵌入式設備，因為現(xiàn)代計算機文件太多，單級的目錄無法適用。其結構示意圖如下
  

• 層級目錄系統(tǒng)
  雖然單級目錄系統(tǒng)有簡單和定位文件快的好處，但是現(xiàn)在計算機的用戶通常有成千上萬的文件，不可能放到一個目錄中，因此需要一種方法將有關系文件分組聚集在一起，一種方案是層級目錄，就像一本書的目錄，如下圖，不僅可以分組聚集相關文件，還可以為不同用戶創(chuàng)建獨立的目錄

• 路徑名
  用目錄樹組織目錄時，需用某種方法指定文件名。
  絕對路徑：每個文件獲得一個從root目錄到文件的路徑。比如路徑/usr/ast/mailbox代表根目錄有一個子目錄usr，然后usr下有一個子目錄ast，然后ast目錄有mailbox文件。絕對路徑都是從根目錄“/“開始，并且是唯一的。在UNIX下路徑目錄分隔用”/“，windows下用”\“

相對路徑：相對路徑通常和工作目錄一起使用，例如，使用絕對路徑復制mailbox

cp /usr/ast/mailbox /usr/ast/mailbox.bak

如果此時在目錄/usr/ast，也就是工作目錄是/usr/ast，使用相對路徑

cp mailbox mailbox.bak

每個目錄中有兩個特殊的目錄".“和”,“，”.“代表當前目錄，”…"代表父級目錄

• 目錄主要操作
• • Create：創(chuàng)建一個空目錄，除了"."和”…“
• • Delete：只有空目錄才能被刪除
• • Opendir：打開目錄
• • Closedir：關閉目錄
• • Readdir：返回打開目錄的下一個目錄項
• • Rename：重命名
• • Link：鏈接，可以使同一個文件出現(xiàn)在多個目錄中，
• • Unlink：解除鏈接，當文件只出現(xiàn)在一個目錄中時，刪除文件

文件系統(tǒng)實現(xiàn)

文件系統(tǒng)布局

文件系統(tǒng)存儲在磁盤上，一個disk可以分成多個分區(qū)，每個分區(qū)都可以有自己獨立的文件系統(tǒng)

• MBR：0號扇區(qū)叫作主引導記錄，用于引導計算機，在MBR結尾有一個分區(qū)表，記錄了磁盤分區(qū)的開始和結束位置，表中的一個記錄被標記為活躍的。

• 分區(qū)：計算機引導時，讀入MBR并執(zhí)行，MBR程序的第一件事是確定活躍分區(qū)并讀入第一個塊（引導塊boot block），引導塊的程序?qū)⒓虞d該分區(qū)的操作系統(tǒng)，每一個分區(qū)都是以boot block開頭，即使沒有可執(zhí)行的操作系統(tǒng)。文件系統(tǒng)分區(qū)布局如下
  

• • 超級塊(superblock)：包含了文件系統(tǒng)的所有關鍵參數(shù)，在計算機啟動時或者文件系統(tǒng)第一次使用時就會被讀入內(nèi)存，通常里邊包括代表文件系統(tǒng)類型的魔數(shù)，文件系統(tǒng)塊數(shù)量和其他關鍵管理信息
• • Free space mgmt：管理空閑塊信息
• • I-nodes：i節(jié)點數(shù)組，每個文件一個，包含文件的各種信息
• • Root dir：根目錄，存放了文件系統(tǒng)目錄樹的根
• • Files and directories：所有其他目錄和文件

• 系統(tǒng)引導讀取文件系統(tǒng)流程
  

文件實現(xiàn)

文件實現(xiàn)的關鍵問題是記錄各個文件用了哪些塊

• 連續(xù)分配：最簡單的方案，為各個文件分配連續(xù)的塊存儲，示意圖如下，a是磁盤前40個塊存放7個文件塊的示意圖

• 

• • 優(yōu)點
    實現(xiàn)簡單，只需要記錄文件起始塊和塊數(shù)
    有出色的讀取性能，只需要一次seek操作就可以讀取整個文件，因為塊連續(xù)，只需要找到文件第一個塊就可以
• • 缺點
    隨著時間推移，磁盤容易產(chǎn)生碎片，如上圖中b，文件D和F被刪除后留下了磁盤碎片，如果壓縮磁盤碎片開銷非常高，解決方法是利用碎片列表重用碎片，但是為了選擇合適的碎片需要確定的文件最終大小，這種方式對用戶很不友好，比如編輯一個文檔根本不知道最終大小，只能預估。
• • 適用場景：CD-ROMs，因為CD-ROMs第一次寫的時候明確知道文件的大小，并且后續(xù)不會改變，比如存放電影

• 鏈式分配：每個塊的第一個字都是指向下一個塊的指針，其結構如圖
  -

• • 優(yōu)點
    不會像連續(xù)分配那樣產(chǎn)生外部碎片
    目錄項中只需要保存文件第一個塊的地址
• • 缺點、
    隨機讀取速度慢，因為每一次都要從頭開始
    因為塊中需要空間存放指針，因為存放數(shù)據(jù)不足一個塊，此時如果程序讀取一個塊的數(shù)據(jù)就要讀兩個塊

• 利用內(nèi)存存放表的鏈式分配：鏈式分配的兩個缺點都可以通過將文件用到的塊信息單獨存放在內(nèi)存的方式來解決，這個內(nèi)存中表叫做FAT(File Allocation Table)，這樣塊不用再存放指針，而且隨機訪問也變得容易
  

• • 缺點：要使用這種方式，FAT需要常駐內(nèi)存，假設1T的硬盤和1kb大小的塊，可能需要2個多G的內(nèi)存空間。由于這個缺點導致它的擴展性很差

• I-nodes：為文件單獨分配的一個數(shù)據(jù)結構，用來存放文件的屬性和文件包含的磁盤塊。一個簡單的i-nodes例子
  

• • 優(yōu)點：i-nodes只需要將打開的文件的nodes信息存入內(nèi)存中，節(jié)省大量的空間，使得i-nodes可以支持很大的磁盤，因此其對大磁盤的擴展性較好，因為它占用內(nèi)存的大小和磁盤大小無關而和打開的文件有關
• • 解決文件塊數(shù)量很多的問題：如果i-node的大小是固定的，那么文件可以存放的磁盤塊地址也是固定的，為了解決這個問題，當i-node結構不能存放所有塊時，那么最后一個塊地址不是指向文件的數(shù)據(jù)，而是指向存放額外塊的塊，如上圖

目錄實現(xiàn)

• 目錄屬性存儲方式

1. attributes存在目錄項中，具有固定長度的目錄項
   
2. 如果系統(tǒng)使用i-node，那么可以將attributes存儲到i-node中，如下圖，前面文件系統(tǒng)布局提到過i-nodes數(shù)組單獨存放在分區(qū)的某個位置。因此目錄項非常短，只需要存儲文件名和i-node索引號
   

• 文件名實現(xiàn)方式
  1.定長文件名，比如分配255個字符固定長度來存放文件名，浪費空間
  2.變長文件名
  • 行內(nèi)存放文件名：目錄項的開頭是目錄項的長度，目錄項屬性是定長的，文件名放在屬性后，變長的，如下圖。缺點是當文件刪除后，目錄項會產(chǎn)生空隙，之后的目錄項可能不匹配這個空隙
  • 
• • 堆內(nèi)存放文件名：目錄項有固定的長度，將文件名放在目錄項后邊的堆中，如下圖。這種方式的優(yōu)點是當文件被刪除時，產(chǎn)生的目錄項空隙肯定可以和下一個目錄項匹配，一個優(yōu)化是，堆中的文件名不需要字對齊
    

3. 加速查找

• 散列查找文件名：當目錄中的文件非常多時，如果線性查找必然會慢，一種解決方法是每個目錄構造一個散列表，用文件名的hash值求模來映射，如果hash值相同，用鏈表來連接
• 緩存文件查找結果

共享文件

• 共享文件，如下圖的C目錄的一個文件也出現(xiàn)在了B目錄下，B對共享文件的聯(lián)系稱為鏈接
  
• 共享文件實現(xiàn)

1. 目錄不包含文件的磁盤塊，而是列入文件中的一個小數(shù)據(jù)結構，目錄指向這個結構，UNIX就是采用這種方式，小型數(shù)據(jù)結構即i-node。i-node中需要一個計數(shù)器記錄當前有多少目錄項指向它，當刪除時，扣減計數(shù)，直到為0時，由其所有者刪除
2. 符號鏈接：當B鏈接C目錄下的文件時，系統(tǒng)會在B目錄中創(chuàng)建一個LINK類型的文件，只包含了共享文件的路徑，當讀取B目錄下的共享文件時，發(fā)現(xiàn)類型為LINK，則拿到真實的路徑讀取共享文件。缺點是需要額外的開銷

日志結構文件系統(tǒng)(LFS)

• 基本假設

1. 隨著內(nèi)存和磁盤緩存越來越大，一般程序的工作集都會保持在內(nèi)存和磁盤緩存中，真正的讀操作是很少的，大部分磁盤操作都是寫操作
2. 磁盤的隨機操作速度慢，順序操作速度快
3. 傳統(tǒng)的零碎寫操作是非常低效的
   LFS實現(xiàn)

• 寫入流程：將磁盤抽象為一個日志，將零碎的寫先緩存在內(nèi)存中，當緩存達到一個段的大小時，然后作為一個段寫在日志的末尾，由于是順序?qū)?#xff0c;因此可以高效的利用磁盤帶寬。段中包含各種數(shù)據(jù)，比如目錄塊、文件數(shù)據(jù)塊和i-nodes，段的開頭是段內(nèi)容的摘要，概述了段中包含什么內(nèi)容。
• i-node的查找處理：因為i-nodes現(xiàn)在散落在各個段中，所以查找i-nodes是一個很困難的任務，因此LFS引入一個i-node的映射的map，這個map保存在磁盤上，當然也會緩存在內(nèi)存中
• 磁盤壓縮：磁盤的容量是有上限的，因此需要定期清理已刪除的文件。清理的過程是讀入一個段，如果段中的信息已經(jīng)沒有使用，丟棄該內(nèi)容，否則寫入緩沖區(qū)等待寫回下一個段，清理線程從后面清理，因此磁盤成了一個大環(huán)形緩沖區(qū)。LFS詳細介紹會單獨寫一篇文章

日志文件系統(tǒng)

• 原理：以日志的方式記錄文件系統(tǒng)下一步的操作，當系統(tǒng)崩潰時，重啟讀取日志完成未完成的任務。記錄日志的操作必須冪等的，可以重復執(zhí)行

文件系統(tǒng)管理和優(yōu)化

磁盤空間管理

• 塊大小

  • 選擇合適的塊大小需要平衡空間浪費和性能，大尺寸的塊存放小文件浪費空間，小尺寸的塊查找塊次數(shù)多導致訪問慢（SSD除外）。確定合適的尺寸需要統(tǒng)計文件大小分布
  • 一個文件大小分布的研究，數(shù)據(jù)是1984年和2005年的大型研究型大學的計算機系、一個政治網(wǎng)站(www.electoral-vote.com)的文件分布數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)可以看出90%以下的文件是小于64KB的
    
  • 磁盤訪問時間：
    seek+rotationaldelay+transfer
  • 磁盤塊大小對磁盤數(shù)據(jù)率和磁盤利用率的影響，實線是磁盤利用率隨著磁盤塊的增大而減小；虛線代表磁盤數(shù)據(jù)率隨磁盤塊增大而增大
    

• 記錄空閑塊
  前面我們學習過空閑內(nèi)存的管理，其實知識都是相通的，所以我們也很容易的想到用鏈表和bitmap來管理
  前面我們學習過空閑內(nèi)存的管理，其實知識都是相通的，所以我們也很容易的想到用鏈表和bitmap來管理

  • 鏈表，如果塊大小為1KB，一個塊號用32位表示，則一個塊可以存放256個空閑塊，如果1T的硬盤，沒有使用時，需要400萬個塊管理空閑塊，雖然占用了很多空間，但是它們是存儲在空閑塊中，并且隨著磁盤使用率增加，它們占用的空間會變小
    

• 空閑鏈表管理實現(xiàn)過程：保持一個空閑鏈表塊在內(nèi)存中，當文件刪除導致塊回收時，空閑鏈表塊增加，當空閑鏈表塊滿時寫回磁盤，如下圖的a->b；為了避免剛刪除文件導致空閑鏈表寫回磁盤后馬上又有需要寫文件導致剛寫回的空閑鏈表塊又讀回內(nèi)存，做了一個優(yōu)化，當內(nèi)存中的空閑鏈表塊滿時，不是整塊寫回磁盤，而是寫一半，然后內(nèi)存中的空閑塊就只剩一半左右的空閑塊，來處理臨時的釋放和申請空閑塊，減少磁盤IO
  

  • bittmap，只需要用一位就可以表示一個塊是否空閑，假設磁盤大小為1T，塊大小為1KB，則需要130,000 1-KB塊存儲
  • 

• 磁盤配額

  在多用戶系統(tǒng)中，為了避免某一個用戶占用太多的磁盤空間，通常會對用戶做限額，限額主要是文件數(shù)量和磁盤塊數(shù)量。

  • 實現(xiàn)原理：當一個文件被創(chuàng)建或打開時，會記錄到打開的文件列表中，并且根據(jù)其屬性中的所有者，加載用戶配額到內(nèi)存中的配額表，打開的文件列表項中記錄了文件所有者配額的指針，如圖
  • 
  • 配額表項結構
  1. Soft * limit：軟限制
  2. Hard * limit：硬限制，絕對不能超過
  3. warnings left：剩余警告次數(shù)，當用戶登錄時，會校驗軟限制，如果其中一項超過，則會警告用戶，每警告一次，該值減一，當減到0時，則用戶被拒絕登錄

文件系統(tǒng)備份

• 備份的關鍵問題

  1. 是整個文件系統(tǒng)備份還是部分備份
  2. 對前一次備份后沒有變化的文件備份是非常浪費的：增量轉儲
     - 最簡單的，定期與全量備份比較，備份期間變化的
     - 更好的方式，與上一次備份比較
     - 優(yōu)缺點：最小化了備份時間，但是恢復時可能比較復雜
  3. 備份的數(shù)據(jù)通常都是很大的，因此可能會采用壓縮備份的方式，但是壓縮過程中產(chǎn)生的一個錯誤可能導致整個備份文件無法使用，因此使用壓縮算法時要小心
  4. 對活動文件系統(tǒng)備份是困難，因為可能導致數(shù)據(jù)不一致，雖然可能在晚上或空閑的時候備份，但是有時可能備份時間很長。Hutchinson在1999年提出基于文件系統(tǒng)快照的備份，記錄文件系統(tǒng)關鍵數(shù)據(jù)結構的快照，然后在空閑的時候備份
  5. 非技術性數(shù)據(jù)安全問題

• 備份策略

文件一致性

當系統(tǒng)崩潰時可能導致文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性問題，OS通過應用程序來分析和處理這些數(shù)據(jù)一致性問題

• 塊檢查

  • 檢查需要的數(shù)據(jù)結構：一個表記錄文件用到的塊，一個表記錄空閑塊

  • 程序執(zhí)行步驟

      1.讀出所有的i-node，從磁盤0號塊開始，由i-node開始構建第一個表，如果塊被使用計數(shù)加12.讀出空閑鏈表或者bitmap檢查空閑的塊，如果塊出現(xiàn)在空閑鏈表或bitmap中第二個表中計數(shù)加13. 對比兩個表，如果文件系統(tǒng)一致，那么一個塊有且僅出現(xiàn)一次在兩個表中的某一個，且必須出現(xiàn)
    

  • 程序執(zhí)行結果各種情形

    1. 文件系統(tǒng)一致
       

    2. 塊缺失：塊不在任何一個表中，比如2號塊，不會造成實際的損害，但是會造成空間的浪費，解決方法很簡單，將它加入空閑鏈表
       

    3. 空閑塊重復：比如4號塊，這種情況解決方法也很簡單，減少空閑鏈表
       

    4. 數(shù)據(jù)塊重復：最壞的情況是一個塊出現(xiàn)在兩個或多個文件中，比如5號塊，這中情形應該報告給用戶，由用戶處理
       

• 文件檢查

  • 原理：從文件目錄的根目錄開始遞歸掃描，將出現(xiàn)的文件和目錄加入一個表中，并增加其計數(shù)，然后遍歷表將i-nodes的鏈接數(shù)（文件創(chuàng)建時值為1，每一個硬鏈接都會加1）和表的計數(shù)對比，如果一致，則文件系統(tǒng)一致
  • 第一種錯誤：i-nodes鏈接數(shù)目太大
    • 導致問題：即使所有目錄中都刪除了這個文件，該文件也不會釋放，會繼續(xù)占用空間。
    • 解決辦法：修正i-nodes中的值為正確值
  • 第二種錯誤：i-nodes鏈接數(shù)目太小
    • 導致問題：可能會導致嚴重的后果，當有兩個文件鏈接了文件，而i-nodes鏈接計數(shù)為1時，一旦一個文件鏈接刪除，則i-nodes的鏈接計數(shù)將降為0，導致文件i-nodes和塊被釋放，如果被分配給其他文件，則此時另一個鏈接指向了錯誤的文件。
    • 解決辦法：修正i-nodes中的鏈接數(shù)值為真實的鏈接數(shù)（即表中的計數(shù)）

文件系統(tǒng)性能

• 緩存

  • 緩存結構：通過設備號和磁盤地址的hash值構建一個hash表快速查詢緩存，緩存節(jié)點有三個指針，一個是用于hash沖突時，構成的一個單鏈表，另外兩個用戶構造緩存塊使用順序的雙向鏈表、

  • 緩存淘汰算法：類似內(nèi)存分頁系統(tǒng)的頁面淘汰算法

  • LRU算法磁盤緩存存在的問題

    1.使用LRU緩存對塊的修改會在淘汰的時候?qū)懟卮疟P，但是如果修改一個i-nodes塊，要從隊尾到隊首才寫回磁盤，中間需要一段時間，而此時系統(tǒng)崩潰，會導致文件系統(tǒng)不一致

      - 考慮兩個因素：1.這個塊是否會在稍后還會修改2.這個塊是否對文件系統(tǒng)一致性是必不可少的- 根據(jù)上述因素對塊分類1. i-nodes塊2. 間接塊3. 目錄塊4. 滿數(shù)據(jù)塊5. 不滿數(shù)據(jù)塊- 改進：將稍后可能不在需要的塊放在隊首，將還在寫不滿的塊放在隊尾
    

    2. 除了數(shù)據(jù)塊，其他塊應該立刻寫回磁盤

       • 解決辦法

           1. unix提供sync系統(tǒng)調(diào)用，系統(tǒng)啟動時啟動一個update進程，定期調(diào)用sync系統(tǒng)調(diào)用強制將修改寫回磁盤2. Windows提供FlushFileBuffers調(diào)用，Windows采用比unix更好（某種程度更壞）的策略，采用write-through caches的方式，每當緩存中的塊發(fā)生改變立刻寫回磁盤，和CPU高速緩存的寫穿透一樣。但是需要更多的磁盤IO
         

       • Windows和unix處理的區(qū)別

         1.如果unix沒有調(diào)用sync就移除磁盤，那么數(shù)據(jù)會丟失
         2. Unix的方法在Windows中也有使用，ntfs改進（日志文件系統(tǒng)）了來增強其可靠性

• 塊預讀

  • 原理：在塊被需要使用之前先將它們載入到緩存中來提高緩存命中率
  • 缺點：這種策略只能在順序讀時能提高效率
  • 實現(xiàn)：需要跟蹤每個文件的訪問方式，通過提供一個訪問模式標記來判斷當前讀是順序訪問還是隨機訪問，如果不知道是什么模式，先以順序讀的模式讀，讀完之后立即清除標記，如果接下來讀是順序的，那么順序讀標記就會被設置

磁盤碎片整理

Windows下有defrag，用戶應該定時運行（除了SSD）
SSD碎片整理會縮短其壽命

ref：https://blog.csdn.net/houwanfeimark/article/details/106972929

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