MAPPING TABLE 的作用

本文解释了Oracle中索引组织表(IOT)的概念及如何使用映射表(mapping table)来支持位图索引。映射表作为一个堆组织表,存储了IOT的逻辑行ID,确保了位图索引能够稳定地引用数据行。
 

MAPPING TABLE 的作用  

Oracle supports bitmap indexes on partitioned and nonpartitioned index-organized tables.A mapping table is required for creating bitmap indexes on an index-organized table.

Mapping TableThe mapping table is a heap-organized table that stores logical rowids of the index-organized table. Specifically,each mapping table row stores one logical rowid for the corresponding index-organized table row. Thus,the mapping table provides one-to-one mapping between logical rowids of the index-organized table rows and physical rowids of the mapping table rows.

A bitmap index on an index-organized table is similar to that on a heap-organized table except that the rowids used in the bitmap index on an index-organized table are those of the mapping table as opposed to the base table. There is one mapping table for each index-organized table and it is used by all the bitmap indexes created on that index-organized table.

In both heap-organized and index-organized base tables, a bitmap index is accessed using a search key. If the key is found, the bitmap entry is converted to a physical rowid. In the case of heap-organized tables, this physical rowid is then used to access the base table. However, in the case of index-organized tables, the physical rowid is then used to access the mapping table. The access to the mapping table yields a logical rowid. This logical rowid is used to access the index-organized table.

Though a bitmap index on an index-organized table does not store logical rowids, it is still logical in nature.

你创建了一个IOT 表,想在上面的其中一列建立位图索引,你必须建立一
个mapping table
注意到Mapping table 是个heap table, 用来存储IOT table 的logical
rowid (primary key)。 Mapping table 的每一行存储了对应的IOT 表中记录
的logical rowid.
因此这个mapping table 就维护了IOT 表logical rowid 和 mapping table
的每一行的physical rowid 的mapping 的关系。为什么要这样做呢?
因为bitmap 索引条目中保存的rowid 要用physical rowid, 而IOT 是无法
提供稳定的physical rowid 的,因此就借助于mapping table 的physical rowid。
通过bitmap 索引来访问表中的数据的执行计划大概就是首先根据bitmap
index 中的physical rowid 访问mapping table, 然后通过mapping table 中的
logical rowid 再来访问IOT 表。

UFS(Universal Flash Storage)是一种用于移动设备和嵌入式系统的高速存储接口标准。UFS映射表(Mapping Table)在UFS协议中起着至关重要的作用,主要负责逻辑块地址(LBA, Logical Block Address)到物理块地址(PBA, Physical Block Address)的映射。这种机制类似于SSD中的FTL(Flash Translation Layer),用于管理闪存的逻辑地址与物理地址之间的关系。 ### UFS映射表的基本原理 UFS映射表的主要功能是将主机发送的逻辑地址转换为实际的物理地址。UFS设备内部的控制器会维护一个映射表,该表记录了每个逻辑块地址对应的物理块地址。当主机请求读取或写入数据时,控制器会根据映射表查找相应的物理地址,并执行操作。这种机制使得UFS设备能够高效地管理存储空间,同时隐藏了底层闪存的复杂性。 UFS映射表的设计需要考虑以下几点: 1. **地址转换**:逻辑地址到物理地址的映射是UFS映射表的核心功能。由于闪存的特性,数据不能直接覆盖写入,因此需要动态管理地址映射。 2. **磨损均衡(Wear Leveling)**:为了延长闪存的使用寿命,UFS控制器会通过映射表实现磨损均衡算法,确保数据写入均匀分布到所有物理块上。 3. **垃圾回收(Garbage Collection)**:当某些物理块中的数据被标记为无效时,垃圾回收机制会将这些块中的有效数据迁移到新的块中,并更新映射表,以便释放无效数据占用的空间。 4. **坏块管理(Bad Block Management)**:UFS映射表还需要处理闪存中的坏块问题,当检测到坏块时,控制器会将数据迁移到备用块,并更新映射表以反映新的地址映射[^1]。 ### UFS映射表的实现细节 UFS映射表的实现通常依赖于FTL(Flash Translation Layer)技术。FTL是一种软件或硬件机制,负责管理逻辑地址与物理地址之间的映射。UFS设备中的FTL可以采用以下几种方式实现: 1. **全映射(Full Mapping)**:在这种模式下,每个逻辑块地址都有一个对应的物理块地址。映射表存储在内存中,适用于小容量设备。由于映射表的大小与存储容量成正比,因此不适用于大容量设备。 2. **部分映射(Partial Mapping)**:为了减少内存占用,部分映射模式仅存储部分逻辑块地址的映射信息。未存储的映射信息可以通过其他方式推导或计算。 3. **混合映射(Hybrid Mapping)**:结合全映射和部分映射的优点,混合映射模式将频繁访问的逻辑块地址存储在内存中,而较少访问的地址则通过其他方式管理。 UFS映射表的实现还涉及以下关键技术: - **缓存机制**:为了提高性能,UFS控制器通常会使用高速缓存来存储映射表的部分内容。这样可以减少地址转换的延迟。 - **日志结构(Log-Structured)**:某些UFS设备采用日志结构的FTL,将数据写入连续的物理块中,并通过映射表管理逻辑地址与物理地址的关系。 - **错误纠正(Error Correction)**:UFS映射表还需要结合错误纠正码(ECC, Error Correction Code)技术,以确保数据的完整性和可靠性[^2]。 ### UFS映射表的应用场景 UFS映射表广泛应用于移动设备、嵌入式系统和高性能存储设备中。例如,智能手机和平板电脑中的UFS存储设备依赖映射表来管理数据的存储和访问。此外,UFS映射表也用于企业级存储解决方案,以提供高速、可靠的存储服务。 ### 示例代码 以下是一个简单的示例代码,展示了如何通过逻辑地址查找物理地址的映射关系(假设映射表以数组形式存储): ```c #include <stdio.h> #include <stdint.h> #define MAX_LBA 1024 // 假设最大逻辑块地址为1024 #define MAX_PBA 2048 // 假设最大物理块地址为2048 // 映射表,记录逻辑块地址到物理块地址的映射 uint32_t mapping_table[MAX_LBA]; // 初始化映射表 void init_mapping_table() { for (int i = 0; i < MAX_LBA; i++) { mapping_table[i] = i; // 初始情况下,逻辑地址等于物理地址 } } // 查找物理地址 uint32_t get_physical_address(uint32_t logical_address) { if (logical_address >= MAX_LBA) { return -1; // 地址越界 } return mapping_table[logical_address]; } int main() { init_mapping_table(); uint32_t logical_address = 100; uint32_t physical_address = get_physical_address(logical_address); printf("Logical Address %u maps to Physical Address %u\n", logical_address, physical_address); return 0; } ``` ### 总结 UFS映射表是UFS协议中的核心组件,负责管理逻辑地址与物理地址之间的映射。通过地址转换、磨损均衡、垃圾回收和坏块管理等机制,UFS映射表确保了存储设备的高效性和可靠性。其具体实现依赖于FTL技术,并结合缓存、日志结构和错误纠正等方法来优化性能。
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