0.2 Lưu trữ và cấu trúc tập tin  (Page 24/26)

Pointer swizzling

Hành động tìm một đối tượng được cho bởi định danh được gọi là dereferencing. Đã cho một con trỏ trong bộ nhớ, tìm đối tượng đơn thuần là một sự tham khảo bộ nhớ. Đã cho một con trỏ bền, dereferencing một đối tượng có một bước phụ: phải tìm vị trí hiện hành của đối tượng trong bộ nhớ bởi tìm con trỏ bền trong một bảng. Nếu đối tượng chưa nằm trong bộ nhớ, nó phải được nạp từ đĩa. Ta có thể thực thi bảng tìm kiếm này hoàn toàn hiệu quả bởi sử dụng băm, song tìm kiếm vẫn chậm.

pointer swizling là một phương pháp để giảm cái giá tìm kiếm các đối tượng bền đã hiện diện trong bộ nhớ. ý tưởng là khi một con trỏ bền được dereference, đối tượng được định vị và mang vào trong bộ (nhớ nếu nó chưa có ở đó). Bây giờ một bước phụ được thực hiện: một con trỏ trong bộ nhớ tới đối tượng được lưu vào vị trí của con trỏ bền. Lần kế con trỏ bền tương tự được dereference, vị trí trong bộ nhớ có thể được đọc ra trực tiếp. Trong trường hợp các đối tượng bền phải di chuyển lên đĩa để lấy không gian cho đối tượng bền khác, cần một bước phụ để đảm bảo đối tượng vẫn trong bộ nhớ cũng phải được thực hiện. Khi một đối tượng được viết ra. bất kỳ con trỏ bền nào mà nó chứa và bị swizzling phải được unswizzling như vậy được chuyển đổi về biểu diễn bền của chúng. pointer swizzling trên poiter dereferenc được mô tả này được gọi là software swizzling. Quan trị buffer sẽ phức tạp hơn nếu pointer swizzling được sử dụng.

Hardware swizzling

Việc có hai kiểu con trỏ, con trỏ bền (persistent pointer) và con trỏ tạm (transient pointer / con trỏ trong bộ nhớ), là điều khá bất lợi. Người lập trình phải nhớ kiểu con trỏ và có thể phải viết mã chương trình hai lần- một cho các con trỏ bền và một cho con trỏ tạm. Sẽ thuận tiên hơn nếu cả hai kiểu con trỏ này cùng kiẻu. Một cách đơn giản để trộn lãn hai con rỏ này là mở rộng chiều dài con trỏ bộ nhớ cho bằng kích cỡ con trỏ bền và sử dụng một bit của phần định danh để phân biệt chúng. Cách làm này sẽ làm tăng chi phí lưu trữ đối với các con trỏ tạm. Ta sẽ mô tả một kỹ thuật được gọi là hardware swizzling nó sử dụng phần cứng quản trị bộ nhớ để giải quyết vấn đề này. Hardware swizzling có hai điểm lợi hơn so với software swizzling: Thứ nhất, nó cho phép lưu trữ các con trỏ bền trong đối tượng trong lượng không gian bằng với lượng không gian con trỏ bộ nhớ đòi hỏi. Thứ hai, nó chuyển đổi trong suốt giữa các con trỏ bền và các con trỏ tạm một cách thông minh và hiệu quả. Phần mềm được viết để giải quyết các con trỏ trong bộ nhớ có thể giải quyết các con trỏ bền mà không cần thay đổi.

hardware swizzling sử dụng sự biểu diễn các con trỏ bền được chứa trong đối tượng trên đĩa như sau: Một con trỏ bền được tách ra thành hai phần, một là định danh trang và một là offset bên trong trang. Định danh trang thường là một con trỏ trực tiếp nhỏ: mỗi trưng có một bảng dịch (translation table) cung cấp một ánh xạ từ các định danh trang ngắn đến các định danh CSDL đầy đủ. Hệ thống phải tìm định danh trang nhỏ trong một con trỏ bền trong bảng dịch để tìm định danh trang đầy đủ. Bảng dịch, trong trường hợp xấu nhất, chỉ lớn bằng số tối đa các con trỏ có thể được chứa trong các đối tượng trong một trang. Với một trang kích thước 4096 byte, con trỏ kích thước 4 byte, số tối đa các con trỏ là 1024. Trong thực tế số tối đa nhỏ hơn con số này rất nhiều. Định danh trang nhỏ chỉ cần đủ số bit để định danh một dòng trong bảng, nếu số dòng tối đa là 1024, chỉ cần 10 bit để định danh trang nhỏ. Bảng dịch cho phép toàn bộ một con trỏ bền lấp đầy một không gian bằng không gian cho một con trỏ trong bộ nhớ.