中过科学技术大学高级数据库设计PPT.ppt

10、Buffer中的Frame存储结构 struct Frame{ int frame_id; int offset; } ; 11、Buffer中Frame的查找 读磁盘块时：根据page_id确定在Buffer中是否已经存在frame 写磁盘块时：要根据frame_id快速找到文件中对应的page_id 11、Buffer中Frame的查找 首先，要维护Buffer中所有frame的维护信息（Buffer Control Blocks），如 struct BCB { BCB(); int page_id; int frame_id; int count; int time; int dirty; BCB * next; }; 11、Buffer中Frame的查找 建立frame之间的索引 若用Hash Table，需要建立2个 BCB hTable[BufferSize] //page 2 frame int hTable[BufferSize] //frame 2 page 一个简单的Hash Function例子 H(k)=(page_id)%(buffersize) 12、Buffer Manager的基本功能 FixPage(int page_id) 将对应page_id的page读入到buffer中。如果buffer已满，则需要选择换出的frame。 FixNewPage() 在插入数据时申请一个新page并将其放在buffer中。 SelectVictim() 选择换出的frame_id FindFrame(int page_id) 查找给定的page是否已经在某个frame中了 SetDirty(int frame_id) 13、数据库文件的一般组成 数据文件 首块在Insert_Record时创建（调用Buffer Manager的FixNewPage），一般块号从0开始 系统目录文件 首块一般Create_Table时创建（调用Buffer Manager的FixNewPage） Note： 所有数据和元数据操作都唯一通过Buffer Manager来请求page 14、文件记录操作与Buffer Manager 文件、记录、索引管理：Insert_Record,Delete_Record,Create_Table,Drop_Table,Create_Index,…… Buffer Manager：FindFrame,FixPage,FixNewPage,SetDirty,SetVictim,…… record请求 frame请求 15、存储管理器 文件、记录、索引管理：Insert_Record,Delete_Record,Create_Table,Drop_Table,Create_Index,…… Buffer Manager：FindFrame,FixPage,FixNewPage,SetDirty,SetVictim,…… record请求 frame请求 page请求 Storage Manager 15、存储管理器 page请求 Storage Manager Database File disk file I/O 16、存储管理器功能 从磁盘中存取物理数据，为Buffer Manager提供Page抽象 OpenFile/CloseFile ReadPage/WritePage FileSeek GetNumPages IncreaseNumPages …… File、Record Access Methods Buffer Manager FixPage(int page_id) FixNewPage() SelectVictim() Hash(int page_id) SetDirty(int frame_id) …… Storage Manager OpenFile(string filename) CloseFile() ReadPage(int page_id) WritePage(int frame_id, bFrame frm) FileSeek(int offset, int pos) IncNumPages() GetNumPages() Buffer (Main Memory) 总体结构图 总结 数据项的表示 记录的表示 记录在块中的组织 记录的修改 块在文件中的组织 缓冲区管理 考虑 如何衡量数据组织方法的好坏？ 性能 (performance) 灵活性 (flexibility) 复杂程度 (complexity) 空间利用率 (space utilization) * DBCC(dbid|dbn