数据库内存管理

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1、Introduction在这篇专栏里，我们将从开发者的角度来探讨SQLServer内存管理内幕。就是说，我们将讨论SQLServer使用API和操作系统功能管理内存的方式及其工作原理。通过这种方式探讨一个产品，将有助于我们理解产品开发者的思路，以及他们所设计的使用方法。理解一个产品的工作原理和它的设计用途，是掌握这个产品的关键。我们将从一些基础的Windows内存管理基本原理介绍开始。和所有的32位Windows应用程序一样，SQLServer使用Windows内存管理功能分配、释放、管理内存资源。正如所有其它的Windows应

2、用程序，SQLServer调用Win32内存管理API函数，与操作系统提供的内存资源进行交互。由于SQLServer中几乎所有的内存分配都使用虚拟内存（不是内存堆），因此绝大部分内存分配代码最终都是通过调用Win32的VirtualAlloc或者是VirtualFree函数完成。SQLServer调用VirtualAlloc保留、提交分配的虚拟内存，调用VirtualFree释放虚拟内存。VirtualMemoryvsPhysicalMemory在x86系列处理器上，Windows为所有进程提供一个4GB虚拟内存工作空间。用”虚

3、拟“这个词，意思是这个内存并不是通常意义上的内存，它只是一个地址范围，并没有和物理存储单元关联在一起。当进程请求内存分配时，这些地址空间才被使用，和具体的物理存储单元关联起来。然而这些物理存储单元并不一定是物理内存，它通常可能会是磁盘空间，确切的说,是操作系统的分页文件（SystemPagingFiles）o这就是为什么多个应用程序可以同吋运彳亍在一个128M内存的系统上，每个应用程序都有一个4GB的虚拟内存地址空间一一它不是真正的内存，但对应用程序来说川以理解为内存。Windows透明的处理pagingfiles的数据拷贝，以

4、使应用程序能够使用的内存可以超过机器的实际物理内存，并使应用程序能够公平的存取机器的物理内存。这个4GB的地址空间被分成两部分：usermode部分和kernalmode部分。默认情况下，每个部分的大小为2GB,在WindowsNT系列的操作系统上，可以通过BOOT.INI中的开关來改变这个默认设置（WindowsNT,Windows2000,WindowsXP和WindowsServer2003属于WindowsNT系列，Windows9x和WindowsME不属于）。图1：Windows将进程的虚拟地址空间分成usermod

5、e（应用程序）和kernalmode（操作系统）两个部分每个应用程序拥有白己的虚拟内存地址空间，但操作系统和设备驱动程序共享同一个私有地址空间。每一个虚拟内存页（memorypage）都和特定的处理器模式（processormode）相关联，为了存収某个虚拟内存页，处理器必须工作在要求的模式下。这意味着应用程序不能直接存取kernalmode的虚拟内存，系统必须切换到kernalmode才能存取kernalmode的内存空间。ApplicationMemoryTuning3GB启动选项（Windows2000的AdvancedS

6、erver和DataCenter及后续Windows版木屮可用）允许改变这两个地址空间部分的默认大小。它允许将进程的usermode地址空间从2GB扩展到3GB,相应的代价是kernalmode的地址空间从2GB减小到1GB。用Windows的说法,这个功能叫做ApplicationMemoryTuning或者是4GBTuning（4GT）。你可以通过在BOOT.INI文件的［OperatingSystems］部分添加/3GB开关启用应用ApplicationMemoryTuningo通常情况下，人们通过设置BOOT.INI文件

7、的［OperatingSystems］部分，将系统配置为可以使用3GB或者不使用3GB启动，以使在系统启动时可以进行选择。警告:你也可以在Windows2000Professional和Windows2000Server上使用“GB开关,这样做的负面结果是，将kernalmode的空间减小到了1GB,但并不会增加usermode的空间。换句话说，你减小了kernalmode的空间但并没有获得任何好处。注意：WindowsXP和WindowsServer2003引入了一个新的启动选项/USERVA,和“GB—起使用，比单独使用"G

8、B能够更好的控制。你在BOOT.INI中添加〃GB的时候可以同时添加/USERVA,/USERVA比单独使用/3GB的优点是它允许你指定一个准确的地址空间大小值供usermode存取。例如，/USERVA=2560为usermdoe配置2.5G的空间，剩余的1.