SQL Server 2008存储结构之GAM、SGAM介绍(sql2008数据库存放位置)

　　如果SQL Server需要找到一个新的完全没有使用的区，那么它可以使用任何一个在GAM页面中对应的比特位值为1的区。如果SQL Server需要找到一个有着可用空间(有一个或多个自由页面)的混合类型的区，那么它可以寻找一个对应的GAM中的值为0、SGAM中的值为1的区。如果不存在有可用空间的混合类型的区，SQL Server会使用GAM页面来寻找一个全新的区并将其分配为混合类型的区，然后使用该区中的一页。如果根本没有自由区，那么这个文件已经满了。

　　SQL Server能够迅速地锁定一个文件中的GAM页面，因为它总是位于任何数据库文件的第三页上(页码为2)。SGAM页面是在第四页上(页码为3)。下一个GAM页面出现在第一个GAM页面(页码为2)以后的每 个页面中，并且下一个SGAM页面出现在第一个SGAM页面(页码为3)以后的每 个页面中。每一个数据库文件的页码为0的页面是文件头页面，并且每个文件仅有一页。页码0是头文件页，页码1是页面自由空间页(Page Free Space，PFS)。

　　在SQLServer的每一个数据库中的前八页顺序都是固定的。

　　除了第9页为数据库的BOOT页以外，从第8页到第页为SQLServer内部系统表的相关存储信息，然后从第页到第页为未分配页面。因为第一页从0开始，所以刚好页，即和我们看到的数据库数据文件的大小完全相等。

　　以下截图是通过SQLServer的Internals Viewer插件看到的整体页面结构，该插件是从　　备注：TESTDB为新创建的空数据库，没有任何用户自定义对象，直到有建表脚本为止;关于数据库页类型如下所示：类型页面类型名称页面类型描述1Data page堆表和聚集索引的叶子节点数据2Index page聚集索引的非叶子节点和非聚集索引的所有索引记录3Text mixed pageA text page that holds small chunks of LOB values plus internal parts of text tree. These can be shared between LOB values in the same partition of an index or heap.4Text tree pageA text page that holds large chunks of LOB values from a single column value.7Sort page排序时所用到的临时页，排序中间操作存储数据用的。8GAM page全局分配映射（Global Allocation Map，GAM）页面 这些页面记录了哪些区已经被分配并用作何种用途。9SGAM page共享全局分配映射（Shared Global Allocation Map，GAM）页面 这些页面记录了哪些区当前被用作混合类型的区，并且这些区需含有至少一个未使用的页面。IAM page.有关每个分配单元中表或索引所使用的区的信息PFS page.有关页分配和页的可用空间的信息boot page.记录了关于数据库的信息，仅存于每个数据库的第9页file header page记录了关于数据库文件的信息，存于每个数据库文件的第0页DCM page记录自从上次全备以来的数据改变的页面，以备差异备份BCM page有关每个分配单元中自最后一条 BACKUP LOG 语句之后的大容量操作所修改的区的信息

　　实际上SQLServer还包括一些未公开的页面类型，例如type ，type 等等。

　　本章我们主要介绍GAM页和SGAM页，其他页面类型会稍后介绍。

　　那么如何查看页面信息呢，从SQLServer起便开始提供了一个读取数据页结构的命令DBCC Page。该命令为非文档化的命令，具体如下：

　　DBCC Page ({dbid|dbname},filenum,pagenum[,printopt])

　　具体参数描述如下：

　　dbid 包含页面的数据库ID

　　dbname 包含页面的数据库的名称

　　filenum 包含页面的文件编号

　　pagenum 文件内的页面

　　printopt 可选的输出选项;选用其中一个值：

　　 0:默认值，输出缓冲区的标题和页面标题

　　 1:输出缓冲区的标题、页面标题(分别输出每一行)，以及行偏移量表

　　 2:输出缓冲区的标题、页面标题(整体输出页面)，以及行偏移量表

　　 3:输出缓冲区的标题、页面标题(分别输出每一行)，以及行偏移量表;每一行后跟分别列出的它的列值

　　如果要想看到这些输出的结果，还需要设置DBCC TRACEON()。

　　如前文所述，GAM页一定存在于该数据库的第二个页面，SGAM页则一定存在于该数据库的第三个页面;而每一个数据库都会存在文件编号为1的数据库文件，所以我们执行以下命令即可。

我们可以看到一个完整的页面分为四个部分;BUFFER、PAGE HEADER、DATA和OFFSET TABLE。

　　让我们首先从GAM页开始看起：

　　BUFFER部分：

　　显示给定页面的缓冲信息，是内存中的结构，用于管理页面，该信息仅当该页面处于内存时才有意义。关于这个部分我们知之甚少，基本上无法找到相关材料。

BUF @0xCD8每一次清空缓存再次查询，地址都会改变bpage = 0xB每一次清空缓存再次查询，地址都会改变bhash = 0x相对不变bpageno = (1:2)当前页面地址bdbid = 8sys.databases.database_idbreferences = 1每一次清空缓存再次查询，地址都会改变bUse1 = 每一次清空缓存再次查询，地址都会改变bstat = 0xc相对不变blog = 0xca相对不变bnext = 0x相对不变

　　PAGE HEADER部分：PAGE HEADER部分显示的是该页面上的所有报头字段的数据PAGE HEADER这部分内容只有通过DBCC PAGE(TESTDB,1,2,2)即整体输出页面才能够展现;通过与上面表格的对照，我们勉强能识别一些相关存储信息;当这部分缺乏官方文档的支持，为了避免无谓的猜测，所以暂时就不做深入探讨了。 DATA 部分 DATA部分一般分为若干插槽号(Slot)，如果是数据页或索引页的话，可以理解为一行记录，SQLServer通过文件号+页面号+插槽号用来唯一标识表中的每一条记录。但在GAM页中我们可以把Slot 0理解为GAM页的保留页，共计个字节。 　　从第个字节开始(页面总是从第0个字节开始的)，到第个字节，这三个字节代表已分配的分区的情况。即C0。 　　我们再来看一下DBCC PAGE(TESTDB,1,2,3)的执行结果。 上面显示从第1页到第页已分配，而第页到页未分配，和DBCC PAGE(TESTDB,1,2,2)显示的个页面似乎有些矛盾，实际上是不矛盾的。如前文所述，GAM对未使用的分区标识为0，而对已分配的分区标识为1 　　1个分区=页，因为前个页面均已分配，所以前两个字节为 　　从第个页面起到第个页面也均已分配，实际上为6个区为0也就是说连续6个bit为0，一个字节为8个bit，最后两个bit为，所以该字节为 ，在此需要反转一下相关二进制位;反转之后为 即为C0。 　　最后让我们用Internals Viewer插件看一下GAM页的全貌吧。 SGAM页面 PAGE: (1:3) BUFFER: BUF @0xA7F4 bpage = 0xAE bhash = 0x bpageno = (1:3) bdbid = 8 breferences = 3 bUse1 = bstat = 0xc blog = 0x bnext = 0x PAGE HEADER: Page @0xAE m_pageId = (1:3) m_headerVersion = 1 m_type = 9 m_typeFlagBits = 0x0 m_level = 0 m_flagBits = 0x m_objId (AllocUnitId.idObj)= m_indexId (AllocUnitId.idInd)=0 Metadata: AllocUnitId= Metadata: PartitionId = 0 Metadata: IndexId = 0 Metadata: ObjectId = m_prevPage = (0:0) m_nextPage = (0:0) pminlen = m_slotCnt = 2 m_freeCnt = 6 m_freeData = m_reservedCnt = 0 m_lsn = (::5) m_xactReserved = 0 m_xdesId = (0:0) m_ghostRecCnt = 0 m_tornBits = Allocation Status GAM (1:2)=ALLOCATED SGAM (1:3)=NOT ALLOCATED PFS(1:1)=0x ALLOCATED _PCT_FULL DIFF (1:6) = CHANGED ML (1:7) = NOT MIN_LOGGED DATA: Slot 0, Offset 0x, Length , DumpStyle BYTE Record Type = PRIMARY_RECORD Record Attributes = Memory Dump @0x4FC : e ?..^............. : ?................ : ?................ : ?................ : ?................ : ??????.............. Slot 1, Offset 0xbe, Length , DumpStyle BYTE Record Type = PRIMARY_RECORD Record Attributes = Memory Dump @0x4FC0BE : f ee ?..8. . ......... : ?................ F: ???????????????????........ 　　以下为DBCC PAGE(TESTDB,1,3,3)得到的相关信息，有兴趣的可以和ee做一下对比。 (1:0) - (1:) = NOT ALLOCATED (1:) - = ALLOCATED (1:) - (1:) = NOT ALLOCATED (1:) - (1:) = ALLOCATED (1:) - = NOT ALLOCATED (1:) - (1:) = ALLOCATED (1:) - (1:) = NOT ALLOCATED (1:) - = ALLOCATED (1:) - (1:) = NOT ALLOCATED 　　最后让我们用Internals Viewer插件看一下SGAM页的全貌吧。 总结一下，关于GAM和SGAM页比较困难的地方： 　　1、 关于GAM和SGAM页中的BUFFER信息基本无法理解，也找不到相关材料。 　　2、 PAGE HEADER的部分信息和Slot 0中的一部分信息，也无法找到相关材料。 　　3、 SGAM页中的NOT ALLOCATED实际上是统一类型区或者已使用完的混合类型的区，而ALLOCATED实际上为含有自由页面的混合区。 　　4、 GAM页中0代表已分配，1代表自由区;和一般的标志位的含义刚好相反。 　　5、 GAM和SGAM实际上只分配了个页面，即个区;显示出来的数据内容虽然很多，但后面的分区信息实际上是不存在的。 　　6、 GAM和SGAM通过DBCC的printopt为3的属性显示出来的页面分配信息看似是断号的。 　　7、 GAM和SGAM的区信息的字节是通过二级制反转得到的。 　　GAM和SGAM页的总的大小为个字节;文件头为个字节，slot 0为个字节，slot 1的头部的系统信息为4个字节，尾部的系统信息为个字节，所以有效存储应为个字节，个区，个页;事实上当数据文件超过约4G的时候，我们将能在第页、 第页分别找到其对应的GAM、SGAM页面。

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