linux - 增加块大小时会增加内部碎片吗？

Question

与较大的块大小相比，较小的块大小导致较低的内部碎片。如果允许我们使用典型的块大小值（2 的倍数），即 512、1024 或 2048 字节，与较大的块大小相比，是否有可能以较小的块大小产生更多的内部碎片？

Answer 1

这是一个很好的问题。

让我尝试一个答案：

在为数据分配内存时，内部碎片是字节的“浪费”。如果块大小是 512 字节，你的数据只存储 1 个字节，就会浪费 511 字节，随着更大的块大小而增长。

另一方面，外部碎片是使用块之间的内存空间的浪费。例如：有一个内存块 A、B 和 C，块大小为 1 kbyte。如果使用 A 和 C，并且应该存储大小为 2 kbyte 的数据，则块 B 永远不能用于此。因此，这就是我们必须对 HDD 进行碎片整理并将数据更有效地整合在一起的原因。

正如您所问：是否有可能以较小的块大小有更多的内部碎片，答案应该是：这取决于您通常会保存什么。

让我们做一些计算：

Block size: 512 byte
Data to store: 64 kbyte
Blocks needed: 128
Internal fragmentation: 0%

Block size: 512 byte
Data to store: 64,1 kbyte
Blocks needed: 128,2
Internal fragmentation: 80% of 1 block

--

Block size: 2048 byte
Data to store: 64 kbyte
Blocks needed: 32
Internal fragmentation: 0%

Block size: 2048 byte
Data to store: 64,1 kbyte
Blocks needed: 32,05
Internal fragmentation: 95% of 1 block

--

Block size: 4096 byte
Data to store: 64 kbyte
Blocks needed: 32
Internal fragmentation: 0%

Block size: 4096 byte
Data to store: 64,1 kbyte
Blocks needed: 16,025
Internal fragmentation: 97,5% of 1 block

因此，这取决于您保存的内容。您将永远不会拥有任何系统，其中文件将始终具有平均大小。总会有大文件和许多小文件，因此需要进行权衡。

使用大块大小，您将有更多的内部碎片整理，但外部碎片会更好（因为保留块之间会有很多空间）。另一方面，小块大小会增加外部碎片的大小，但内部会更小。

一般来说，较大的块大小总是会增加内部碎片。最好是在块大小、内部碎片、磁盘访问时间和页表大小之间进行权衡。