Não tenho muita desfragmentação, mas gostaria de compartilhar algumas informações sobre sua pergunta. Para a primeira parte da sua pergunta, o MSDN menciona os algoritmos de desfragmentação em seu blog:
No Windows XP, qualquer arquivo dividido em mais de uma parte é considerado fragmentado. Não é assim no Windows Vista se os fragmentos forem grandes o suficiente - o algoritmo de desfragmentação foi alterado (do Windows XP) para ignorar partes de um arquivo com mais de 64 MB. Como resultado, a desfragmentação no XP e a desfragmentação no Vista reportarão diferentes quantidades de fragmentação em um volume. Então, qual está correto? Bem, antes que a pergunta possa ser respondida, precisamos entender por que a desfragmentação no Vista foi alterada. No Vista, analisamos o impacto da desfragmentação e determinamos que os ganhos de desempenho mais significativos com a desfragmentação são quando partes dos arquivos são combinadas em pedaços suficientemente grandes, de modo que o impacto da latência de busca do disco não seja significativo em relação à latência associada à leitura sequencial o arquivo.há um ponto após o qual a combinação de pedaços de arquivos fragmentados não tem benefícios discerníveis .
Você pode ler o artigo completo aqui: Engenharia do Windows 7 - Desfragmentação de disco.
Para a segunda parte da sua pergunta, o Piriform Docs tem uma resposta:
O desfragmentador possui dois modos diferentes de desfragmentação: desfragmentação regular e desfragmentação rápida. O Quick Defrag é mais rápido, mas os resultados não são tão ideais quanto com uma desfragmentação regular.
O Quick Defrag funciona mais rapidamente, pulando arquivos que possuem determinadas propriedades. Eles são especificados na guia Desfragmentação Rápida da caixa de diálogo Opções.
A regra padrão de desfragmentação rápida é ignorar arquivos com fragmentos maiores que 50 MB.
Para melhor compreensão da desfragmentação, a Wikipedia tem uma boa página .