走捷径：主动利用操作系统虚拟内存索引以硬件加速数据库索引
数据库
2023-10-16 v1 操作系统
摘要
索引结构通常具象化一层或多层显式间接寻址（即指针），以便快速遍历到目标数据。遗憾的是，解引用指针以从一层进入另一层代价高昂，因为除跟随地址外，底层还涉及两次从虚拟内存到物理内存的地址转换。最坏情况下，此类地址转换本身由一次索引访问解析，即通过对页表的查找——操作系统的一个核心硬件加速索引结构。然而，既然页表一直在被查询，这就引出一个问题：我们能否主动将其纳入数据库索引并使之为我们工作。确切地说，我们提议尽可能不在指针形式下具象化间接寻址，而是直接在页表中表达这些间接寻址。通过引入此类捷径，我们（a）有效降低了查找时遍历的高度，且（b）利用了页表中查找的硬件加速。本工作中，我们分析了该方法的优势与考量，并以真实世界索引方案可扩展哈希为例展示了其有效性。
引用
@article{arxiv.2310.09124,
title = {Taking the Shortcut: Actively Incorporating the Virtual Memory Index of the OS to Hardware-Accelerate Database Indexing},
author = {Felix Schuhknecht},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09124},
year = {2023}
}