fix(BufferPoolManager): complete concurrency control, rewrite `flush_all_pages`

src/storage/buffer_pool_manager.cpp

@@ -16,15 +16,15 @@ See the Mulan PSL v2 for more details. */
  * @return {bool} true: 可替换帧查找成功 , false: 可替换帧查找失败
  * @param {frame_id_t*} frame_id 帧页id指针,返回成功找到的可替换帧id
  */
-bool BufferPoolManager::find_victim_page(frame_id_t* frame_id) {
+bool BufferPoolManager::find_victim_page(frame_id_t *frame_id) {
     // Todo:
     // 1 使用BufferPoolManager::free_list_判断缓冲池是否已满需要淘汰页面
     // 1.1 未满获得frame
     // 1.2 已满使用lru_replacer中的方法选择淘汰页面
 
-    if(free_list_.empty()){
+    if (free_list_.empty()) {
         return replacer_->victim(frame_id);
-    }else{
+    } else {
         *frame_id = free_list_.front();
         free_list_.pop_front();
         return true;
@@ -43,7 +43,7 @@ void BufferPoolManager::update_page(Page *page, PageId new_page_id, frame_id_t n
     // 2 更新page table
     // 3 重置page的data，更新page id
     auto page_id = page->get_page_id();
-    if(page->is_dirty()){
+    if (page->is_dirty()) {
         disk_manager_->write_page(page_id.fd, page_id.page_no, page->get_data(), PAGE_SIZE);
         page->is_dirty_ = false;
     }
@@ -51,7 +51,7 @@ void BufferPoolManager::update_page(Page *page, PageId new_page_id, frame_id_t n
 
     page_table_[new_page_id] = new_frame_id;
 
-    Page* ptr = &pages_[new_frame_id];
+    Page *ptr = &pages_[new_frame_id];
     ptr->is_dirty_ = false;
 //    disk_manager_->read_page(new_page_id.fd, new_page_id.page_no, ptr->data_, PAGE_SIZE);
     ptr->id_ = new_page_id;
@@ -64,7 +64,7 @@ void BufferPoolManager::update_page(Page *page, PageId new_page_id, frame_id_t n
  * @return {Page*} 若获得了需要的页则将其返回，否则返回nullptr
  * @param {PageId} page_id 需要获取的页的PageId
  */
-Page* BufferPoolManager::fetch_page(PageId page_id) {
+Page *BufferPoolManager::fetch_page(PageId page_id) {
     //Todo:
     // 1.     从page_table_中搜寻目标页
     // 1.1    若目标页有被page_table_记录，则将其所在frame固定(pin)，并返回目标页。
@@ -73,16 +73,16 @@ Page* BufferPoolManager::fetch_page(PageId page_id) {
     // 3.     调用disk_manager_的read_page读取目标页到frame
     // 4.     固定目标页，更新pin_count_
     // 5.     返回目标页
-
-    if(page_table_.find(page_id) != page_table_.end()){     // 在buffer pool中
-        Page* p =  &pages_[page_table_[page_id]];
+    std::scoped_lock lock{latch_};
+    if (page_table_.find(page_id) != page_table_.end()) {     // 在buffer pool中
+        Page *p = &pages_[page_table_[page_id]];
         // pin_cout_ == 0时此页还能留在buffer_pool中，可能已经unpinned，确保已经pin
         replacer_->pin(page_table_[page_id]);
         p->pin_count_++;
         return p;
     }
     frame_id_t victim;
-    if(!find_victim_page(&victim)){
+    if (!find_victim_page(&victim)) {
         return nullptr;     // 没有可淘汰页或空闲页，无法加载到buffer pool中
     }
     update_page(&pages_[victim], page_id, victim);
@@ -109,20 +109,20 @@ bool BufferPoolManager::unpin_page(PageId page_id, bool is_dirty) {
     // 2.2.1 若自减后等于0，则调用replacer_的Unpin
     // 3 根据参数is_dirty，更改P的is_dirty_
     std::scoped_lock lock{latch_};
-    if(page_table_.find(page_id) == page_table_.end()){
+    if (page_table_.find(page_id) == page_table_.end()) {
         return false;
     }
-    Page* p = &pages_[page_table_[page_id]];
+    Page *p = &pages_[page_table_[page_id]];
     bool retval = p->pin_count_ > 0;
-    if(p->pin_count_ == 0){
+    if (p->pin_count_ == 0) {
         return false;
-    }else if(p->pin_count_ > 0){
-        p->pin_count_ --;
+    } else if (p->pin_count_ > 0) {
+        p->pin_count_--;
     }
-    if(p->pin_count_ == 0){
+    if (p->pin_count_ == 0) {
         replacer_->unpin(page_table_[page_id]);
     }
-    if(is_dirty){
+    if (is_dirty) {
         p->is_dirty_ = true;    // 避免`p->is_dirty_`被`false`覆盖
     }
     return retval;
@@ -142,10 +142,10 @@ bool BufferPoolManager::flush_page(PageId page_id) {
     // 3. 更新P的is_dirty_
     std::scoped_lock lock{latch_};
     auto it = page_table_.find(page_id);
-    if(it == page_table_.end()){
+    if (it == page_table_.end()) {
         return false;
     }
-    Page* p = &pages_[it->second];
+    Page *p = &pages_[it->second];
     disk_manager_->write_page(page_id.fd, page_id.page_no, p->data_, PAGE_SIZE);
     p->is_dirty_ = false;
     return true;
@@ -156,15 +156,15 @@ bool BufferPoolManager::flush_page(PageId page_id) {
  * @return {Page*} 返回新创建的page，若创建失败则返回nullptr
  * @param {PageId*} page_id 当成功创建一个新的page时存储其page_id
  */
-Page* BufferPoolManager::new_page(PageId* page_id) {
+Page *BufferPoolManager::new_page(PageId *page_id) {
     // 1.   获得一个可用的frame，若无法获得则返回nullptr
     // 2.   在fd对应的文件分配一个新的page_id
     // 3.   将frame的数据写回磁盘
     // 4.   固定frame，更新pin_count_
     // 5.   返回获得的page
-
+    std::scoped_lock lock{latch_};
     frame_id_t victim;
-    if(!find_victim_page(&victim)){
+    if (!find_victim_page(&victim)) {
         return nullptr;
     }
     page_id->page_no = disk_manager_->allocate_page(page_id->fd);
@@ -184,15 +184,20 @@ bool BufferPoolManager::delete_page(PageId page_id) {
     // 2.   若目标页的pin_count不为0，则返回false
     // 3.   将目标页数据写回磁盘，从页表中删除目标页，重置其元数据，将其加入free_list_，返回true
 
+    std::scoped_lock lock{latch_};
     auto it = page_table_.find(page_id);
-    if(it == page_table_.end()){
+    if (it == page_table_.end()) {
         return true;
     }
-    if(pages_[it->second].pin_count_ != 0){
+    if (pages_[it->second].pin_count_ != 0) {
         return false;
     }
-    flush_page(page_id);
-    memset(&pages_[it->second], 0, sizeof(Page));   // 填充零
+    Page *page = &pages_[it->second];
+    if (page->is_dirty_) {
+        disk_manager_->write_page(page_id.fd, page_id.page_no, page->data_, PAGE_SIZE);
+//        page->is_dirty_ = false;  // no need
+    }
+    memset(page, 0, sizeof(Page));   // 填充零
     free_list_.push_back(it->second);
     page_table_.erase(it);
     return true;
@@ -203,9 +208,12 @@ bool BufferPoolManager::delete_page(PageId page_id) {
  * @param {int} fd 文件句柄
  */
 void BufferPoolManager::flush_all_pages(int fd) {
-    for (auto pair: page_table_) {
-        if(pair.first.fd == fd){
-            flush_page(pair.first);
+    std::scoped_lock lock{latch_};
+    for (frame_id_t i = 0; i < pool_size_; i++) {
+        auto page_id = pages_[i].get_page_id();
+        if (page_id.fd == fd) {
+            disk_manager_->write_page(fd, page_id.page_no, pages_[i].data_, PAGE_SIZE);
         }
     }
+
 }
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