2.2.4 页清除进程

页清除进程

页清除进程负责将内存缓冲区中已经被更新的数据页写入磁盘，在系统需要将这些已更新数据写入磁盘时被激活。系统通过页清除进程，使已发生的更新做永久性的保存，同时释放被占用的内存空间。

数据库系统要处理大量的事务，在事务执行完成、被提交后，已经发生更新的数据仍旧存放在内存缓冲区中，并不会立即被写入磁盘。这主要是基于以下的考虑：

（1）最近被访问的数据，很大可能会再次被访问。

（2）减少磁盘的I/O读写，提高系统性能，提高用户请求的响应速度。

然而这些脏数据又不能无限期地积累、存放在内存中，主要是因为：

（1）内存空间是有限的。新的事务处理需要使用空间，存放要处理的数据。

（2）内存中的脏数据页没有写入磁盘，就没有得到永久性的确认。一旦系统崩溃，所有这些更新将全部丢失。

因此，内存中的脏数据页在达到一定的限制后，需要写入磁盘，使这些更新得到永久确认，进而释放内存空间。这些工作就是由页清除进程完成的。页清除进程并不是一直处于活动状态，下列操作或者事件会激活页清除进程的处理：

（1）检查点操作发生时。检查点操作执行时，要将内存中所有更新写入磁盘，这时检查点进程发信号激活页清除进程，由页清除进程将内存中的所有更新写入磁盘。

（2）内存中已被更新的数据量达到系统设定的阀值。数据库系统不断监测内存中数据的更新，一旦内存中脏数据页的数量达到预先设定的阀值，就激活页清除进程，由页清除进程将内存中的更新写入磁盘。

（3）没有足够的空闲空间存放数据。代理进程在处理事务时，首先检查要处理数据是否在内存中。如果要处理数据不在内存中，就要将这些数据读入内存。这时代理进程会搜索内存空间，寻找可用的内存页。在没有找到足够可用空间的情况下，就发信号激活页清除进程，将内存中的更新写入磁盘，从而释放被占用的空间。

任何数据库系统都采取前写日志的方法，即被更新数据从内存写入磁盘之前，和这些更新有关的日志信息必须已经写入磁盘。因此，页清除进程在写已更新数据到磁盘之前，要检查相关的日志信息。如果这些日志信息仍旧存放在内存缓冲区中，就发信号、激活日志写进程，然后等待。在日志写进程完成处理后，页清除进程才会继续处理。

在有大量数据更新的系统运行环境中，可以根据需要，启动多个页清除进程，来加快数据往磁盘上的写速度。