SSD i Trim Command... Jak to właściwie działa

SSD i Trim Command... Jak to właściwie działa
cimak
  • Rejestracja:ponad 22 lata
  • Ostatnio:ponad 9 lat
  • Postów:1668
0

Cześć!

Znajomy właśnie podesłał mi jeden artykuł tłumaczący dlaczego smartfony i tablety z czasem zwalniają:
http://blog.pclab.pl/mieszko/Dlaczego.m%C3%B3j.smartfon.zamula.si%C4%99.po.pewnym.czasie,312

Bardzo zaskoczył mnie jeden fragment:

[...] Rozwiązaniem tego problemu jest TRIM, czyli komenda, która w momencie jej wywołania, nakazuje wyczyścić nośnik z pozostałości po skasowanych plikach, zanim zaistnieje potrzeba zapisania czegoś nowego w ich miejsce, dzięki czemu nośnik może pracować cały czas z pełną szybkością.
[...]
Jeśli producent sprzętu ustawi flagę discard, to TRIM jest uruchamiany od razu w momencie kasowania pliku, więc dane są usuwane nie tylko „z widoku” użytkownika,__ ale też fizycznie__.

Chodzi o to:
Wiem że na tradycyjnych dyskach twardych, jak kasuję plik, to system zapamiętuje sobie że obszar pamięci zajmowany przez ten plik jest wolny i można go śmiało napisać nowymi danymi.

Znajomy po przeczytaniu artykułu zrozumiał to tak, że "na SSD nie da się nadpisać danych - muszą one zostać wcześniej skasowane".
Przy "pierwszym czytaniu" też to tak zrozumiałem ale stwierdziłem że to kompletna bzdura - jeśli plik ma 2GB to przy jego usuwaniu "kasowano" by te 2GB...? czyli co, wypełniano by je zerami? Zacząłem szukać informacji w internecie ale spotykałem się z podobnym opisem. Pomyślałem dłużej...

Ja rozumiem to tak, że:
W przypadku HDD, system zarządzał gdzie umieścić dane. Adres danych widziany przez OS pokrywał się z fizycznym położeniem danych na dysku (mniej/więcej)?

W przypadku SSD systemowi też wydaje się że zarządza danymi ale w praktyce SSD układa dane wg swojego uznania?
Bez TRIM, gdy usuniemy plik, OS będzie wiedział że dany obszar pamięci jest wolny, ale SSD nie otrzyma tej informacji i nie będzie mógł efektywnie zarządzać pamięcią.
Jeśli natomiast system wyśle do SSD "TRIM Command", kontroler będzie wiedział że te dane można śmiało nadpisywać ALE dane też fizycznie pozostają w komórkach pamięci tak samo jak w HDD.

Czy dobrze to rozumiem?

edytowany 1x, ostatnio: cimak
Wibowit
  • Rejestracja:prawie 20 lat
  • Ostatnio:około 3 godziny
1

Chyba dobrze rozumiesz.

Cały problem rozbija się o wear leveling. Pamięć flash ma określoną ilość cykli zapisu, więc kontroler pamięci musi mapować sobie bloki z adresów zewnętrznych na wewnętrzne i przemieszczać bloki danych tak, by zrównoważyć ilość zapisów w poszczególnych strefach pamięci flash.

Bez TRIM kontroler flash nie wie które dane są potrzebne, a które nie i zakłada, że wszystkie są potrzebne. Stąd podczas wear levelingu musi wykonywać więcej kopiowań danych. Jeżeli komendą TRIM oznaczysz pewne bloki danych jako niepotrzebne, to kontroler nie będzie przejmował się zawartością tych bloków.

Szybkość działania kontrolera zależy od ilości wolnego miejsca, które jest wymagane by wear leveling mógł działać. Im więcej wolnego miejsca tym mniej przenoszenia danych jest wymagane by utrzymać zrównoważone ilości zapisów oraz tym łatwiej jest rozproszyć puste bloki na różne, działające równolegle podukłady nośnika SSD. Nie znam się dokładnie, ale nośnik SSD składa się z wielu kości flash i każda działa równolegle, a wydajność całego nośnika jest większa niż pojedynczej kości właśnie dlatego, że działają równolegle i wszystkie naraz mogą obsługiwać żądania. W przypadku gdyby zdarzyło się tak, że wolnych bloków jest mało i wszystkie skupiłyby się na jednej kości flash, a reszty kości byłoby kilkanaście, to podczas wear levelingu wszystkie kopiowania bloków musiałyby być przepychane przez jedną kość, co znacząco spowolniłoby działanie całego nośnika SSD. Im więcej bloków jest oznaczonych jako wolne, tym łatwiej je rozproszyć po kościach flash na tyle, by wear leveling mógł pracować z pełną prędkością.

Co do:

Znajomy po przeczytaniu artykułu zrozumiał to tak, że "na SSD nie da się nadpisać danych - muszą one zostać wcześniej skasowane".

Sposób zapisu na pamięciach flash jest inny niż na dyskach HDD. Na HDD głowica jest w stanie odwrócić dowolny bit pojedynczo. W pamięciach flash nie ma takiej możliwości. Można zrobić dwie rzeczy: albo przestawić dowolne zero na jedynkę (albo odwrotnie, ważne że tylko w jedną stronę zawsze działa takie dowolne przestawianie) albo wyzerować hurtowo cały blok pamięci. Z wear levelingiem i TRIMem ma to niewiele wspólnego, ale za to tłumaczy spadek wydajności dysków SSD przy dużych ilościach małych zmian w plikach. W pamięci flash nie da się tak po prostu nadpisać kilku bajtów w jakimś miejscu. Trzeba skopiować pewien mały blok pamięci (a przed skopiowaniem dokonać zmiany tych kilku bajtów) i powtórnie go zmapować.

Myślę, że jednak nie o to chodziło autorowi cytatu, a jednak o oznaczenie bloków jako nieużywane, a nie fizycznemu zresetowaniu ich zawartości. Chociaż nie wiem dokładnie, nie chce mi się specjalnie zastanawiać co autor miał na myśli :]


"Programs must be written for people to read, and only incidentally for machines to execute." - Abelson & Sussman, SICP, preface to the first edition
"Ci, co najbardziej pragną planować życie społeczne, gdyby im na to pozwolić, staliby się w najwyższym stopniu niebezpieczni i nietolerancyjni wobec planów życiowych innych ludzi. Często, tchnącego dobrocią i oddanego jakiejś sprawie idealistę, dzieli od fanatyka tylko mały krok."
Demokracja jest fajna, dopóki wygrywa twoja ulubiona partia.
edytowany 3x, ostatnio: Wibowit
cimak
  • Rejestracja:ponad 22 lata
  • Ostatnio:ponad 9 lat
  • Postów:1668
0
Wibowit napisał(a):

Na HDD głowica jest w stanie odwrócić dowolny bit pojedynczo. W pamięciach flash nie ma takiej możliwości. Można zrobić dwie rzeczy: albo przestawić dowolne zero na jedynkę (albo odwrotnie, ważne że tylko w jedną stronę zawsze działa takie dowolne przestawianie) albo wyzerować hurtowo cały blok pamięci.

Przestawić dowolne zero na jedynkę albo jedynkę na zero...? To by się niczym nie różniło od nadpisywania...?

///AAA, dobra łapię. Zależnie od kości pamięci możemy np tylko zamienić 0->1 ale nie 1->0.

edytowany 1x, ostatnio: cimak
Wibowit
Tak, tylko w jedną stronę można pojedynczo, w drugą trzeba hurtowo. Takie przynajmniej ja mam informacje.
cimak
Czyli zapis zazwyczaj odbywa się "paczkami" po ileś tam bajtów.
Wibowit
Możliwe. Albo np zapis mógłby się odbywać poprzez księgowanie zmian z odroczonym przemapowaniem bloków, by zyskać na opóźnieniu i ilościach przenoszonych danych.
Azarien
  • Rejestracja:ponad 21 lat
  • Ostatnio:około 14 godzin
1

Cała zawartość dysku HDD jest stabilna. To znaczy, że „treść” sektorów po skasowanych plikach pozostaje niezmieniona do czasu ich zamazania innymi danymi.

Na SSD polecenie trim nie zeruje danych już teraz natychmiast, ale daje znać kontrolerowi, które bloki nie są aktualnie potrzebne - więc ich zawartość może zostać utracona w każdej chwili na skutek remapowania bloków. Dzięki temu remapowanie może działać skuteczniej, a kontroler nie będzie się przejmował danymi, które dla systemu operacyjnego są już i tak śmieciami.

Na HDD to nie ma znaczenia bo sektorów się nie remapuje w normalnych okolicznościach (tylko w przypadku błędów). Dany sektor można nadmazywać teoretycznie miliony razy, a nie tylko tysiące jak w SSD.

edytowany 1x, ostatnio: Azarien
Kliknij, aby dodać treść...

Pomoc 1.18.8

Typografia

Edytor obsługuje składnie Markdown, w której pojedynczy akcent *kursywa* oraz _kursywa_ to pochylenie. Z kolei podwójny akcent **pogrubienie** oraz __pogrubienie__ to pogrubienie. Dodanie znaczników ~~strike~~ to przekreślenie.

Możesz dodać formatowanie komendami , , oraz .

Ponieważ dekoracja podkreślenia jest przeznaczona na linki, markdown nie zawiera specjalnej składni dla podkreślenia. Dlatego by dodać podkreślenie, użyj <u>underline</u>.

Komendy formatujące reagują na skróty klawiszowe: Ctrl+B, Ctrl+I, Ctrl+U oraz Ctrl+S.

Linki

By dodać link w edytorze użyj komendy lub użyj składni [title](link). URL umieszczony w linku lub nawet URL umieszczony bezpośrednio w tekście będzie aktywny i klikalny.

Jeżeli chcesz, możesz samodzielnie dodać link: <a href="link">title</a>.

Wewnętrzne odnośniki

Możesz umieścić odnośnik do wewnętrznej podstrony, używając następującej składni: [[Delphi/Kompendium]] lub [[Delphi/Kompendium|kliknij, aby przejść do kompendium]]. Odnośniki mogą prowadzić do Forum 4programmers.net lub np. do Kompendium.

Wspomnienia użytkowników

By wspomnieć użytkownika forum, wpisz w formularzu znak @. Zobaczysz okienko samouzupełniające nazwy użytkowników. Samouzupełnienie dobierze odpowiedni format wspomnienia, zależnie od tego czy w nazwie użytkownika znajduje się spacja.

Znaczniki HTML

Dozwolone jest używanie niektórych znaczników HTML: <a>, <b>, <i>, <kbd>, <del>, <strong>, <dfn>, <pre>, <blockquote>, <hr/>, <sub>, <sup> oraz <img/>.

Skróty klawiszowe

Dodaj kombinację klawiszy komendą notacji klawiszy lub skrótem klawiszowym Alt+K.

Reprezentuj kombinacje klawiszowe używając taga <kbd>. Oddziel od siebie klawisze znakiem plus, np <kbd>Alt+Tab</kbd>.

Indeks górny oraz dolny

Przykład: wpisując H<sub>2</sub>O i m<sup>2</sup> otrzymasz: H2O i m2.

Składnia Tex

By precyzyjnie wyrazić działanie matematyczne, użyj składni Tex.

<tex>arcctg(x) = argtan(\frac{1}{x}) = arcsin(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}})</tex>

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Wszelkie jednolinijkowe instrukcje języka programowania powinny być zawarte pomiędzy obróconymi apostrofami: `kod instrukcji` lub ``console.log(`string`);``.

Kod wielolinijkowy

Dodaj fragment kodu komendą . Fragmenty kodu zajmujące całą lub więcej linijek powinny być umieszczone w wielolinijkowym fragmencie kodu. Znaczniki ``` lub ~~~ umożliwiają kolorowanie różnych języków programowania. Możemy nadać nazwę języka programowania używając auto-uzupełnienia, kod został pokolorowany używając konkretnych ustawień kolorowania składni:

```javascript
document.write('Hello World');
```

Możesz zaznaczyć również już wklejony kod w edytorze, i użyć komendy  by zamienić go w kod. Użyj kombinacji Ctrl+`, by dodać fragment kodu bez oznaczników języka.

Tabelki

Dodaj przykładową tabelkę używając komendy . Przykładowa tabelka składa się z dwóch kolumn, nagłówka i jednego wiersza.

Wygeneruj tabelkę na podstawie szablonu. Oddziel komórki separatorem ; lub |, a następnie zaznacz szablonu.

nazwisko;dziedzina;odkrycie
Pitagoras;mathematics;Pythagorean Theorem
Albert Einstein;physics;General Relativity
Marie Curie, Pierre Curie;chemistry;Radium, Polonium

Użyj komendy by zamienić zaznaczony szablon na tabelkę Markdown.

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Możliwe jest tworzenie listy numerowanych oraz wypunktowanych. Wystarczy, że pierwszym znakiem linii będzie * lub - dla listy nieuporządkowanej oraz 1. dla listy uporządkowanej.

Użyj komendy by dodać listę uporządkowaną.

1. Lista numerowana
2. Lista numerowana

Użyj komendy by dodać listę nieuporządkowaną.

* Lista wypunktowana
* Lista wypunktowana
** Lista wypunktowana (drugi poziom)

Składnia Markdown

Edytor obsługuje składnię Markdown, która składa się ze znaków specjalnych. Dostępne komendy, jak formatowanie , dodanie tabelki lub fragmentu kodu są w pewnym sensie świadome otaczającej jej składni, i postarają się unikać uszkodzenia jej.

Dla przykładu, używając tylko dostępnych komend, nie możemy dodać formatowania pogrubienia do kodu wielolinijkowego, albo dodać listy do tabelki - mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia składni.

W pewnych odosobnionych przypadkach brak nowej linii przed elementami markdown również mógłby uszkodzić składnie, dlatego edytor dodaje brakujące nowe linie. Dla przykładu, dodanie formatowania pochylenia zaraz po tabelce, mogłoby zostać błędne zinterpretowane, więc edytor doda oddzielającą nową linię pomiędzy tabelką, a pochyleniem.

Skróty klawiszowe

Skróty formatujące, kiedy w edytorze znajduje się pojedynczy kursor, wstawiają sformatowany tekst przykładowy. Jeśli w edytorze znajduje się zaznaczenie (słowo, linijka, paragraf), wtedy zaznaczenie zostaje sformatowane.

  • Ctrl+B - dodaj pogrubienie lub pogrub zaznaczenie
  • Ctrl+I - dodaj pochylenie lub pochyl zaznaczenie
  • Ctrl+U - dodaj podkreślenie lub podkreśl zaznaczenie
  • Ctrl+S - dodaj przekreślenie lub przekreśl zaznaczenie

Notacja Klawiszy

  • Alt+K - dodaj notację klawiszy

Fragment kodu bez oznacznika

  • Alt+C - dodaj pusty fragment kodu

Skróty operujące na kodzie i linijkach:

  • Alt+L - zaznaczenie całej linii
  • Alt+, Alt+ - przeniesienie linijki w której znajduje się kursor w górę/dół.
  • Tab/⌘+] - dodaj wcięcie (wcięcie w prawo)
  • Shit+Tab/⌘+[ - usunięcie wcięcia (wycięcie w lewo)

Dodawanie postów:

  • Ctrl+Enter - dodaj post
  • ⌘+Enter - dodaj post (MacOS)