Мы поговорим о наиболее популярной причине медленной работы компьютера. Однако существует сотни причин, по которым компьютер может работать медленно.

Вводные данные

Существуют разные операционные системы (ОС), и в них разные причины влияющие на производительность. Мы будем рассматривать ОС Windows. 

Причина, о которой мы будем здесь говорить, это память компьютера. 

Предпосылка проблемы

Говорить о предпосылке нужно со знанием дела, поэтому погрузимся в устройство работы памяти вашего компьютера.

Представьте, что вы хотите посмотреть видео, которое вы когда-то записали будучи на природе. Это видео хранится на вашем жестком диске в компьютере.  

Вы заходите в папку, где лежит видеофайл и кликаете по нему мышкой. Запускается видопроигрыватель, а уже в нем отображается выбранное видео. Но все это происходит очень медленно.

Именно так этот процесс выглядит для нас, пользователей. А что же происходит внутри. Внутри происходят определенные процессы.

Факт:

У вас есть определенный объём оперативной памяти и она периодически переполняется.

Запуская любую программу на своём компьютере, вы неведомо для себя загружаете её из жесткого диска в оперативную память. Также происходит и с нашим видеофайлом. Первой загружается программа “видопроигрыватель”, а затем проигрыватель загружает видеофайл.

Видеофайл с программой загружаются в оперативную память. Здесь оперативная память представлена ассоциацией, как процесс загрузки в компьютер.

Но к этому моменту у вас было запущено достаточно много программ. Поэтому оперативная память уже переполнена.

Оперативная память полностью загружена

А что это означает? Если оперативная память загружена, значит программа не сможет загрузиться?

Сможет, только оперативную память необходимо освободить для запуска нашего видео.

Значит нам нужно закрыть какие-то программы?

Нет, компьютер освободит оперативную память автоматически, при этом все программы будут оставаться запущены. На такой случай операционная система создает файл подкачки.

А где она его создает? Есть еще какое-то оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)?

Нет, больше ОЗУ в компьютере нет. Для этого на вашем жестком диске выделяется кусочек пространства и там создается файл подкачки.

Что он делает, что подкачивает? Ненависть к тормознутому Window? 🙂

Отчасти, да. Только решает он задачу хранения данных из оперативной памяти.

Так как для запуска видеопроигрывателя не хватает места в ОЗУ, то ОС выбирает запущенные программы, которые сейчас не активны.

Все данные этих программ перемещаются в файл подкачки. Другими словами, загрузка видеопроигрывателя приостанавливается, т.к. жестки диск занят записью в файл подкачки.

Абстракция процесса перекачивания файла из оперативной память в файл подкачки на жестком диске.

Когда в оперативной памяти освободится достаточное количества места, то процесс перекачивания закончится. После этого продолжится загрузка видео в ОЗУ.

Абстракция: ячейки оперативной памяти заполняются загруженными данными видеопроигрывателя и видеофайла

Как только данные загрузились в оперативную память, то они теперь могут обрабатываться процессором и показываться вам.

Данные из оперативной памяти обрабатываются процессором

В процессе запуска вашего видеофайла, программе пришлось встать в очередь. Это как с поездами, которые двигаются по одноколейной полосе.

Когда один состав движется по этой полосе, то другие его пропускают. Ожидание происходит, пока ЖД колея не освободится.

Аналогично и с фалом подкачки. Он занимает канал от жесткого диска к оперативной памяти и при этом не может позволить загрузить что-то новое, пока места в ОЗУ не будет достаточно.

Причины проблемы

Думаете, что причиной проблемы является перегруженность ОЗУ? Нет, это лишь предпосылка. Невозможно иметь такой объем ОЗУ, чтобы он никогда не заполнялся. Поэтому файл подкачки должен быть всегда доступен.

Причина заключается в том, чтобы файл подкачки работал быстро. Речь идет о том, чтобы запись и чтение из него происходили без задержек, тогда таких сильных простоев не будет.

А что же мешает ему работать быстрее?

Принцип устройства файловой системы. Жесткий диск, это всего лишь пространство на круглом диске, на которое можно записывать нули и единицы.

Важно понимать, что эти данные нужно будет потом оттуда извлекать.

А как узнать, где находится нужный набор данных?

Для этого в ОС Windows есть файловая система NTFS. Её принцип заключается в том, чтобы построить дерево папок.

Ассоциация дерева папок в файловой системе

Каждая папка имеет адрес, а все файлы и папки внутри неё, говорят что они из этого адреса. В результате создается ссылочная структура, которая похожа на дерево.

Но как же на железном диске, записывать эту структуру так, чтобы ничего не потерялось. Для этого пространство памяти представляется в виде сетки.

Абстракция файловой системы в виде сетки

Некоторые ячейки заняты, в них есть данные, а некоторые свободны.

Эта файловая система существует не где-то, а на жестком диске, т.е. его пространство разбивается на такие сегменты.

Абстракция поверхности жесткого диска разбитого на сегменты

Когда вы что-то записываете на жестки диск, то он при этом быстро вращается. Чтобы записывать все данные в одном месте, система должна ждать полного оборота диска. Поэтому, чтобы запись проходила без задержек, данные записываются в любую ближайшую свободную ячейку.

Выходит, что в процессе записи на жесткий диск, любой файл фрагментируется?

Да, выходит так, и это очень сильно влияет на производительность. Когда вы пытаетесь прочитать файл из жесткого дика, происходит обратный процесс. Теперь необходимо ждать пока он прокрутится до места, где есть нужная ячейка. И так соберирают каждую ячейку.

Вот такая вот фрагментированность всех записанных файлов и сокращает скорость чтения с жесткого диска.

Чем больше файлов вы сохранили на ваш компьютер, тем больше там лежит их фрагментов, следовательно, медленнее будет их чтение. Мало того, теперь каждые последующие файлы будут фрагментироваться еще сильнее.

Чтобы решить эту проблему, нужно проводить дефрагментацию диска.

Дефрагментация - это процесс, который перемещает фрагменты файлов ближе друг к другу, чтобы они находились в одном месте.

Так выглядит процесс дефрагментации глазами файловой системы

Вот в этом и состоит причина проблемы.

Устранение причины

Чтобы увеличить скорость чтения с жесткого диска, необходимо каждый день проводить дефрагментацию. Для этого необходимо “Открыть любую папку” ⇒ “Открыть папку компьютер” ⇒ “Выбрать диск С” ⇒ “Нажать правой кнопки мыши” ⇒ “Выбрать пункт Свойства”.

Открыть свойства диска С

В открывшемся окне выбрать вкладку “Сервис” ⇒ нажать на кнопку “Выполнить дефрагментацию”.

Открываем панель дефрагментации

В открывшемся окне выбираем “Диск С” и нажимаем кнопку “Дефрагментация диска”.

Запуск дефрагментации диска

Дождитесь завершения дефрагментации и пользуйтесь компьютером, а лучше перезагрузите.

Рекомендую проводить эту процедуру каждый день, перед выключением компьютера. Так ваш компьютер будет бодренько начинать работу каждое утро, а вечером получит свою дозу оптимизации.

Заключение

Конечно, я бы мог просто сказать, что вам нужно обновить компьютер, поставить большую оперативную память, а вместо жесткого диска использовать SSD накопитель. Но работать нужно с тем, что есть по факту.

Не каждый может позволить себе поменять компьютер.  

источник