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你知道Informix的系统结构吗?

2018-05-22 08:00 星期二 所属: 数据库教程 浏览:976

informix数据库之所以在一段时间内成为数据库中的一辆跑车,有其独特的地方,比如最独特的结构就是多线程结构,在informix中称为虚拟处理器。使用多线索体系结构可以用较少的进程来执行数据库的操作,在操作系统上看到为数不多的几个oninit进程来为应用服务,这些进程就是数据库服务器,并且可以动态添加,这就是为什么将informix称为动态服务器了。
Informix动态服务器采用的是一种多线索体系结构,这就意味着一个进程利用自己的多个线索可以同时完成多个任务,因而整个系统只需要较少的进程就足以完成DBMS的任务。
动态服务器系统由三个主要组件构成:共享内存,进程和磁盘。共享内存包括三个段:驻留段。虚拟段和消息段。驻留段主要用作磁盘数据的缓存。虚拟段主要用作内存池以支持进程及相关的会话(session)和线索。当客户与服务器利用共享内存进行通信时,消息段将用作两者之间的消息缓冲区。
系统中还包括若干构成数据库服务器的Unix进程,称为oninit.这些进程被称为虚拟处理器(VP)(virtual processors)。每一VP隶属于某一虚拟处理类。而每一虚拟处理器类都负责完成一类特定的任务。
系统的磁盘组件由多个原始磁盘空间组成,称为chunk,chunk以页(page)为基本单位。多个chunk集合逻辑上构成了数据空间(dbspace)。数据空间用于存储数据库、表、系统信息以及物理日志和逻辑日志。一个数据空间至少包括一个chunk.
共享内存段
动态服务器的共享内存由三个段构成: 驻留段主要用作缓冲池,内含逻辑日志和物理日志的缓冲区以及其他系统数据结构。驻留段的大小主要有系统参数BUFFERS决定。
虚拟段主要用作内存池以支持会话和线索。根据用途的不同,内存池可以进一步分为:会话池、多线索池、字典池、存储过程池、排序池、大缓冲池以及全局池。内存池的分配和释放是动态进行的。内存池分配单位大小为8k。如果已有虚拟段耗尽,动态服务器可以根据onconfig参数再次动态申请。虚拟内存段的初始大小由参数SHMVIRTSIZE决定,其增量由参数SHMADD决定,但整个共享内存段的大小不能超过SHMTOTAL。
如果客户与服务器利用共享内存进行通讯,消息段将用作通讯缓冲区。每一用户连接(利用共享内存进行通讯)大致占用12K空间。用户连接的数量在参数NETTYPE中定义。用户可以利用ipcs或onstat-gseg命令来监控共享内存段的状态。
虚拟处理器(VirtualProcessors) 虚拟处理器类
oninit cpu类:运行所有用户线索和部分系统线索(所有线索的95%)
oninit AIO类:运行所有内部线索以执行I/O,日志写除外
oninit PIO类:运行内部线索写物理日志
oninit LIO类:运行内部线索写逻辑日志
oninit SHM类:运行共享内存通讯线索
oninit TLI类:运行内部TLI网络通讯线索
oninit SOC类:运行内部Sockets网络通讯线索
oninit MSC类:运行其它任务线索
oninit ADM类:运行时钟
oninit OPT类:负责管理BLOB将传至光盘子系统
oninit ADT类:运行安全审计线索
数据库系统服务器由若干称为oninit的UNIX进程组成,在系统中这些进程被称为虚拟处理器(VP)。所有VP都是可执行程序oninit的实体。每一VP属于一种特定的虚拟处理器类,而不同的虚拟处理器类分别完成不同的任务。每一虚拟处理器可含的VP数量由下列参数决定:
CPUNUMCPUVPS
AIONUMAIOVPS
PIO自动启动一个VP。如果物理日志被镜像,将启动两个VP
LIO自动启动一个VP。如果逻辑日志被镜像,将启动两个VP
SHMNETTYPE
TLINETTYPE
SOCNETTYPE
MSC自动启动一个VP
ADM自动启动一个VP
OPTSTAGEBLOB被设置,然后自动启动一个VP
ADTADTMODE被设置,然后自动启动一个VP
用户可以利用PS或者onstat-gglo命令监控VP的状态
线索
onstat-gath 显示所有线索
onstat-gact 显示活动线索
onstat-grea 显示所有就绪线索
在动态服务器中,线索是在oninit中的一段被执行的指令流。通过多线索机制,可以让一个进程同时为多个任务服务而不必生成多个OS级进程。进程oninit可以启动多个线索,各线索顺序执行,并在适当地时候把控制权转移给其它线索。在多线索进程中每一线索都有自己的执行环境,包括自己的代码空间和自己的局部变量。一个多线索进程负责多个线索间的正文切换。
在系统中,线索只能有两种存在状态:要么正在某个VP上运行,要么在某一队列排队等待。在就绪队列中保存了所有已就绪只待执行的线索的正文。一旦出现空闲VP,该VP就从就绪队列中选取一个线索执行,而选取的标准由内部的优先机制决定。
在特定的时候,当前运行的线索会把对VP的控制权转移给其它线索。有如下几种可以导致控制权的转移:
等待磁盘读写操作
等待应用程序的请求
等待获得锁或其它资源
将运行机会转给其它线索
一旦线索交出控制权,该线索的context就将被列入等待或睡眠队列中。所有等待某种操作的线索进入等待队列,而所有需要稍后被唤醒的线索进入睡眠队列。
磁盘组件
在动态服务器中以页(page)作为基本存储和I/0单位。页大小因机器和操作系统的不同而不同,一般为2k,也可能为4k,用户无法改变页大小。
分配给系统使用的连续磁盘空间的单位称为chunk。chunk由多个页构成。它是一个典型的UNIX原始设备。chunk的大小由系统管理员设定。
数据空间(dbspace)是多个chunk的逻辑集合。每一数据空间至少包括一个chunk。数据库和表创建在指定的数据空间上。系统必须至少包括一个数据空间:rootd bspace。在该空间中存储着关于系统的信息。
物理日志(physica llog)由连续的磁盘空间构成,其存储着共享内存缓冲区中所有已修改的数据页(但尚未写入磁盘中)被修改前的映象。因而物理日志主要用于快速恢复。只有当数据页在首次被修改时,系统才会将其映象写入物理日志。
逻辑日志(logical logs)也是由连续的磁盘空间构成,其存储着事务记录、DDL语句和checkpoint记录。由管理员设定逻辑日志的数目。系统循环使用逻辑日志。在系统第一次初始化时,物理日志和逻辑日志都自动建立在root dbspace上。

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