存储结构模型

在红线之上的是volatile storage（易失存储），其需要电力支持，当断电的时候会失去存储的内容。

红线之下的是none-volatile storage（非易失存储），及时断点也不会失去存储内容，因而也可被称为持久化存储。

volatile storage的寻址方式较none-volatile storage更简单，none-volatile storage需要块地址加上字节偏移来确定一个地址。

 none-volatile的获取代价较为昂贵。

中间还插了一嘴，某种None-volatile Memory兼具二者的优势，在快速访问的同时也可以持久化存储。

接下来是各个设备的Access Time的比较。

 

访问内容的一个简单示例

1. 执行引擎向Memory发出查询请求
2. Memory从Disk中加载Directory（目录）
3. Memory从Direcotry中查询page2，并将page2加载进来
4. Memory向执行引擎返回page的指针

为什么不适用OS的内存管理机制

• OS发生内存映射错误时耗费大量时间和资源
• OS不清楚数据库应用打算做什么，仅仅将一切是为一连串的读写请求

 结论：不要使用M-map，让db处理自己的事情最好。

存储处理器（Storage Manager）

Storage Manager负责维护DB文件，有些甚至会预测页表的时空位置

其使用页的形式来管理文件（跟踪页的读写信息，记录空闲页）

页：一组空间固定的数据块

• 常常包含行记录，元数据，索引，日志信息
• 大部分系统不会混淆页的类型
• 有些系统要求页自包含（自包含：就是页所需要的描述数据全部包含在页本身中，不需要读取其他页的内容来获取）
• 每个页需要一个id标识（DBMS通过一个非直接方式映射页和id）

页大小

Hardware Page（一般4KB）

OS Page（一般4KB）

DB Page（512B-16KB）

链表式结构

 

 链表发存储两个链表，一个是空闲页的链表，另一个则是非空闲页的链表。

目录法

 

 维护一个特殊的Directory映射页的信息

例如Directory包含被映射页的空余空间大小

页的结构信息

页头

 

 

• 页的大小
• 校验和
• DBMS版本
• Transaction Visibility（事物可见性？）
• 附加信息

存储结构

 

 

劣势：无法确认具体删除了那一块Tuple（即无法确认Tuple的具体位置）。

 

 

使用插槽映射tuple数据，插槽映射了tuple数据的页偏移，这样我们就可以相对随意的移动tuple的位置,因为tuple的偏移量已经存储在slot中，可以通过slot轻松获取这一信息。

slot从头部生长，tuple数据从尾部生长，当slot与tuple间无法再存储数据时，我们成为页满了。（这个好像跟Jvm的部分内存分配策略有异曲同工之妙）