面向共享Cache多核處理器的數(shù)據(jù)庫查詢執(zhí)行優(yōu)化技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-09-05 13:07
隨著硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,內(nèi)存價格越來越低,大內(nèi)存容量已成為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的標準配置,這在很大程度上緩解了數(shù)據(jù)庫查詢執(zhí)行的磁盤I/O代價,也促進了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的普及應(yīng)用,給數(shù)據(jù)庫帶來性能提升的同時,也造成了新問題。由于處理器速度增長的速度遠大于內(nèi)存,導(dǎo)致處理器花費大量時間等待數(shù)據(jù)從內(nèi)存取到CPU緩存(Cache),內(nèi)存訪問已經(jīng)成為數(shù)據(jù)庫查詢執(zhí)行的主要代價之一。與此同時,單核處理器的性能提升空間已經(jīng)十分有限,導(dǎo)致處理器的發(fā)展趨勢轉(zhuǎn)向多核處理器,多核處理器已經(jīng)成為處理器市場的主流,并且得到了飛速發(fā)展。同樣,多核處理器給數(shù)據(jù)庫帶來性能提升的同時也帶來了挑戰(zhàn)。首先,基于單線程模式的查詢執(zhí)行算法使得數(shù)據(jù)庫不能充分利用多核處理器的并行計算資源,其次,多核處理器的核心間一般共享部分資源,比如Cache和內(nèi)存帶寬,在內(nèi)存訪問成為數(shù)據(jù)庫主要代價的前提下,由于多線程同時訪問共享Cache造成的共享Cache訪問沖突給數(shù)據(jù)庫性能提升帶來了較大負面影響,再次,有限的內(nèi)存帶寬和多核處理器各個核心間的負載不均衡也影響了線程的執(zhí)行效率。因此如果要充分利用共享Cache多核處理器提升數(shù)據(jù)庫性能,既要從多線程并行執(zhí)行角度優(yōu)化...
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
SQL執(zhí)行流程
因此 DRAM 的訪問速度已經(jīng)遠遠低于處理器1980 20000PeformarcenDRAM SpeedCPU Speed圖 1.3 處理器與內(nèi)存速度差迅速增長的處理器和內(nèi)存之間的速度差異[46],目前的的處理器片上 Cache 緩存數(shù)據(jù),組成多級緩存體系結(jié)能[48]。圖 1.4 為典型的多級緩存體系結(jié)構(gòu),圖中緩存主器片上 Cache、內(nèi)存和虛擬內(nèi)存,組成的緩存體系為寄-Cache)-二級 Cache(L2-Cache)-物理內(nèi)存-虛擬內(nèi)存,上速度則從快到慢。
國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院博士學(xué)位論文對 CSS- Tree 性能影響較大,增加或刪除節(jié)點需要量更新。s[76](Cache-Sensitive B+-tree)既保留了 CSS-Tree 查詢 良好的更新性能。如下圖所示,CSB+-Trees 只有每續(xù)的內(nèi)存中,組成 node group,每個父節(jié)點只需要group,便可以通過偏移量訪問其它子節(jié)點。其查找則與 B+-Tree 類似。2011年 第04期 信息科技輯
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Skyline查詢處理[J]. 魏小娟,楊婧,李翠平,陳紅. 軟件學(xué)報. 2008(06)
[2]基于遺傳算法的多連接表達式并行查詢優(yōu)化[J]. 曹陽,方強,王國仁,于戈. 軟件學(xué)報. 2002(02)
[3]基于語義和邏輯的分布查詢優(yōu)化[J]. 石樹剛,鄭振楣,袁明. 計算機研究與發(fā)展. 1991(11)
本文編號:3385403
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
SQL執(zhí)行流程
因此 DRAM 的訪問速度已經(jīng)遠遠低于處理器1980 20000PeformarcenDRAM SpeedCPU Speed圖 1.3 處理器與內(nèi)存速度差迅速增長的處理器和內(nèi)存之間的速度差異[46],目前的的處理器片上 Cache 緩存數(shù)據(jù),組成多級緩存體系結(jié)能[48]。圖 1.4 為典型的多級緩存體系結(jié)構(gòu),圖中緩存主器片上 Cache、內(nèi)存和虛擬內(nèi)存,組成的緩存體系為寄-Cache)-二級 Cache(L2-Cache)-物理內(nèi)存-虛擬內(nèi)存,上速度則從快到慢。
國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院博士學(xué)位論文對 CSS- Tree 性能影響較大,增加或刪除節(jié)點需要量更新。s[76](Cache-Sensitive B+-tree)既保留了 CSS-Tree 查詢 良好的更新性能。如下圖所示,CSB+-Trees 只有每續(xù)的內(nèi)存中,組成 node group,每個父節(jié)點只需要group,便可以通過偏移量訪問其它子節(jié)點。其查找則與 B+-Tree 類似。2011年 第04期 信息科技輯
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Skyline查詢處理[J]. 魏小娟,楊婧,李翠平,陳紅. 軟件學(xué)報. 2008(06)
[2]基于遺傳算法的多連接表達式并行查詢優(yōu)化[J]. 曹陽,方強,王國仁,于戈. 軟件學(xué)報. 2002(02)
[3]基于語義和邏輯的分布查詢優(yōu)化[J]. 石樹剛,鄭振楣,袁明. 計算機研究與發(fā)展. 1991(11)
本文編號:3385403
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