数据库系统实现技术

1、Storage and Buffer Manager实验要求：实现数据存储与缓冲区管理，并模拟LRU页面置换算法，记录I/O 次数、命中次数。实验环境：Q 操作系统 win7 ultimate 64bit SP1Q 编译环境：Microsoft visual studio 2010 professionalQ程序语言：C+Q数据文件存放：E： data-5w-50w-zipf.txt生成的数据文档 data.dbf在E:盘根目录下。实验设计：BCB链表：结构实现：typedef struct buffer_LRUNode *buffer_LRUList;struct BCB/Buffer Co

2、ntrol Blocks 定义说明BCB();void BCB_set();int page_id;记录相应的页号int frame_id;记录缓冲区的块号int R_count;文件被读操作使用计数int W_count; 文件被写操作使用计数int dirty; 文件读写标识符BCB *next;buffer_LRUNode *link; /指向LRU链表的对应位置 ;struct buffer_LRUNodebuffer_LRUNode();void LRU_Set();BCB *pBCB;buffer_LRUNode *next;buffer_LRUNode *pre;（5）算法实现：

3、QBCB链表采用链式结构存储，于BMgr初始化，即调用构造函 数BMgr（）时分配1024个缓存块，组成BCB缓存链表Q当有读写访问请求时，首先通过Hash链表检查是否在缓冲区。 若不在缓冲区中，则从BCB链表中申请一个BCB块，当缓冲区已满 （BCB链表空）则执行LRU换入换出算法，否则直接分配一个BCB 块，放入相应的hash链表与LRU链表，保证LRU链表保持旧到新的 顺序排放且LRU指针始终指向最新实用结点；若在缓冲区中，则依据 当前状态位与操作类型进行相应操作并修改LRU链表，使其保持原有 时序关系。Q当文件需要读入读出磁盘时，I/O次数加1；当与读写文件恰 好在缓冲区且满足读写条件

4、时，Hit （命中）次数加1.Q执行换入换出时，依据dirty位判断是否需要写回磁盘，同时 从hash链表与LRU链表中移除相应块并存放在BCB链表中，以供后 续使用。（5）执行结果：Q C:Wi n d owssystem 3 2cm d. exe任十始一， hour：21 min：28 sec：38|结束-hour ：21 min ：28 sec ：55:17s :12711825.4236XI/O次娄踣577177束-结续经继已键理意处任I（6）实验分析：Q在本程序的读写锁控制中，仅在状态量上进行模拟，并未真正 实现并发控制机制Q其次在程序执行时间记录上，稍微小于实际执行 时间（在程序结束时类析构过程未予记录）。对同一页数据进行读、 写不同操作时，若进行写操作则命中计数，若进行读操作前已经被修 改，则命中数不计（读共享，需要先写回磁盘并再次读出）Q若仅考 虑单进程情况，则不必考虑读、写不一致性，所得实验结果如下：33.913Z 503390H C:Wi n d ows