CMU-15-445笔记(一)

DISK-ORIENTED DBMS

数据库在内存中设立了buffer pool来缓存外存中的信息

为什么不使用OS的虚拟内存？

这里主要原因是数据库需要足够的权限来控制页的置换

数据库信息在磁盘中的表示

数据库存储数据是使用了一到多个文件在磁盘上

DATABASE PAGES

一个Page是固定大小的，每个页都有一个ID（不同），作用是数据库取页的时候会直接通过页ID来取，然后再通过间接层去寻找在物理层面上的页，这样使物理层面的页与数据库层面的页放置位置解耦

页的种类

• HardWare Page 通常4KB
• OS Page 通常4KB
• Database Page 512B-16KB
  

  页在磁盘上的形式

• 堆形式
• 连续
• 哈希

  heap file

  heap file 形式在磁盘中是无序的，所以需要元信息去寻找页在磁盘中位置，有两种方式
• Linked List
• Page Directory

  Linked List

  
  Linked List是有一个头结点，头结点分别指向free page list和data page list

  Page Directory

  
  使用一个Directory，哈希每个页的位置

  Page的结构

  Slotted Pages

  
  Slotted Page头部有slot数组，每个slot指向一个页底层存储的tuple（实际上记录的是tuple在页中的offset），slot数组是向页底层增长，而tuple是从底层向上增长，直到这俩中间空间不够，页就满了
  

  Log-Structed File Organization

  在这种形式中，页不再存储实际的数据，而只记录操作日志
  
  数据库会将修改数据库数据的log插入到page当中
  如果要读取这些记录，数据库会从后往前扫
  
  也可以使用索引，直接跳转到想要的记录的位置上
  

  Tuple Data

  每个Tuple有Header，记录了一些元信息
• 并发控制的粒度
• Bit Map for NULL values
  
  每个Tuple可以认为是每个表中的行数据，Tuple的结构和定义表是的结构一致