存储缓冲管理器数据库系统实现技术实验报告.docVIP

数据库实现实验报告 题目：存储缓冲管理器 姓名：XXXXXXXXXXXXXXX 学号：SCXXXXXXXXXXX 院系：计算机科学与技术学院 完成日期：6/6/2012 1 系统说明 3 1.1 术语说明 3 1.1.1 缓冲区 3 1.1.2 基于结构的目录文件 3 1.2 关键技术 3 1.2.1 内存页面替换策略 3 1.2.2 页面存储帧的转换 3 1.2.3 文件存储格式 4 1.3 系统需求 4 2 系统设计 4 2.1 Hash链表的设计 4 2.2 系统性能 5 2.2.1 系能测试方法 5 2.2.2 性能指标 5 2.3 系统总体架构 6 2.4 系统模块 6 2.4.1 数据存储管理器 6 2.4.2 缓冲区管理器 7 2.4.3 LRU管理器 8 3 模块接口 8 3.1 缓冲区管理器接口 8 3.1.1 FixPage(int page_id, int prot) 8 3.1.2 FixNewPage() 8 3.1.3 UnfixPage(int page_id) 8 3.1.4 NumFreeFrames() 9 3.1.5 SelectVictim() 9 3.1.6 Hash(int page_id) 9 3.1.7 RemoveBCB(BCB* ptr, int page_id) 9 3.1.8 RemoveLRUEle(int frid) 9 3.1.9 SetDirty(int frame_id) 9 3.1.10 UnsetDirty(int frame_id) 9 3.1.11 WriteDirtys() 9 3.1.12 PrintFrame(int frame_id) 9 3.2 数据存储管理器 9 3.2.1 OpenFile(string filename) 9 3.2.2 CloseFile() 9 3.2.3 ReadPage(int page_id) 9 3.2.4 WritePage(int frame_id, bFrame frm) 10 3.2.5 Seek(int offset, int pos) 10 3.2.6 GetFile() 10 3.2.7 IncNumPages() 10 3.2.8 GetNumPages() 10 3.2.9 SetUse(int page_id, int use_bit) 10 3.2.10 GetUse(int page_id) 10 3.3 LRU管理器 10 3.3.1 RemoveLRUEle(int frmid); 10 3.3.2 ResetFstNode(int frame_id); 10 3.3.3 Modify(int frame_id); 10 4 核心算法 10 4.1 替换页面选择伪代码SelectVictim() 10 4.2 LRU链表更新Modify(int frame_id) 11 5 测试结果 12 6 参考文献： 13 系统说明 术语说明 缓冲区 缓冲区是指系统的主存中的空间。CPU只能够访问主存中的内容。缓冲区包含一组帧片。当一个页面被请求时，就会被装载到缓冲区中。大部分的商业数据库管理系统设置帧片的大小与系统的页大小一致以确保不会产生额外的碎片。本实验采用相同的策略。缓冲区的大小默认的设置为1024. 缓冲区是由被称之为帧片的逻辑分区组成。这些帧片被存储在全局的定义的结构当中，通常描述为如下形式： #define FRAMESIZE 4096 struct bFrame { Char field [FRAMESIZE ]; }; 缓冲区将会存储一系列的存有或者装有页面的帧片。其数组将如下图 #define DEFBUFSIZE 1024 bFrame buf[DEFBUFSIZE]; //或者用户通过参数自定义大小 当页面被请求的时候，这些被分配给缓冲区的空间将会被缓冲区管理器文件等访问。 基于结构的目录文件 每一个文件都有一个包含文件中每一页面指针的基础页面。每一个在基础页面当中的指针都代表一个页面。数据页面仅仅包含数据而不存储指针。因此基础页面(也即目录)在文件访问的时候必须被访问。 当记录被查询时候，能够很好地找寻文件是这种基于目录式的文件格式被采用的主要原因。这种组织方式使得可以快速通过指针访问相应页面而不需要有哪些信誉好的足球投注网站一个长的页面列表。 关键技术 内存页面替换策略 采用LRU算法作为替换策略。通过最近访问时间组织的缓冲区页面构成LRU队列，使用该种策略换出最近最少使用的页面。总是在LRU的位置选出替换页面。有一个常系数的时间复杂性是LRU算法的主要优点。而且，LRU的性能