Compilação nativa de tabelas e procedimentos armazenados

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O OLTP na memória apresenta o conceito de compilação nativa. SQL Server pode compilar nativamente procedimentos armazenados que acessam tabelas com otimização de memória. SQL Server também pode compilar nativamente tabelas com otimização de memória. A compilação nativa permite acesso mais rápido a dados e uma execução de consulta mais eficiente do que o Transact-SQL interpretado (tradicional). A compilação nativa de tabelas e procedimentos armazenados gera DLLs.

A compilação nativa de tipos de tabelas com otimização de memória também tem suporte. Para obter mais informações, consulte Memory-Optimized Table Variables.

A compilação nativa refere-se ao processo de converter construções de programação em código nativo, que consiste em instruções de processador, dispensando compilação ou interpretação adicional.

OLTP em memória compila tabelas com otimização de memória quando elas são criadas e procedimentos armazenados compilados nativamente quando são carregados para DLLs nativos. Além disso, as DLLs são recompiladas após a reinicialização de um banco de dados ou servidor. As informações necessárias para recriar as DLLs são armazenadas nos metadados do banco de dados. As DLLs não fazem parte do banco de dados, embora elas estejam associadas ao banco de dados. Por exemplo, as DLLs não são incluídas nos backups de bancos de dados.

Observação

Tabelas com otimização de memória são recompiladas durante uma reinicialização do servidor. Para acelerar a recuperação do banco de dados, procedimentos armazenados compilados nativamente não são recompilados durante uma reinicialização do servidor, mas no momento da primeira execução. Como resultado dessa compilação adiada, os procedimentos armazenados compilados nativamente só aparecem ao chamar sys.dm_os_loaded_modules (Transact-SQL) após a primeira execução.

Manutenção das DLLs do OLTP na memória

A consulta a seguir mostra todas as DLLs de tabela e procedimento armazenado atualmente carregadas na memória do servidor.

SELECT name, description FROM sys.dm_os_loaded_modules  
where description = 'XTP Native DLL'

Os administradores de banco de dados não precisam manter os arquivos gerados por um compilação nativa. SQL Server remove automaticamente os arquivos gerados que não são mais necessários. Por exemplo, os arquivos gerados serão excluídos quando uma tabela e um procedimento armazenado forem excluídos, ou se um banco de dados for descartado.

Observação

Se a compilação falhar ou for interrompida, alguns arquivos gerados não serão removidos. Esses arquivos são deixados para trás intencionalmente, por questões de capacidade de suporte, e são removidos quando o banco de dados é descartado.

Observação

Durante a inicialização do banco de dados, o SQL Server compila DLLs para todas as tabelas necessárias para a recuperação de banco de dados. Se uma tabela foi descartada logo antes de uma reinicialização do banco de dados, ainda pode haver resíduos da tabela nos arquivos do ponto de verificação ou no log de transações, de modo que a DLL para a tabela pode ser recompilada durante a inicialização do banco de dados. Após a reinicialização, a DLL será descarregada e os arquivos serão removidos pelo processo normal de limpeza.

Compilação nativa de tabelas

A criação de uma tabela com otimização de memória usando a CREATE TABLE instrução resulta na gravação das informações da tabela nos metadados do banco de dados e nas estruturas de tabela e índice criadas na memória. A tabela também será compilada em uma DLL.

Considere o script de exemplo a seguir, que cria um banco de dados e uma tabela com otimização de memória:

use master  
go  
create database db1  
go  
alter database db1 add filegroup db1_mod contains memory_optimized_data  
go  
-- adapt filename as needed  
alter database db1 add file (name='db1_mod', filename='c:\data\db1_mod') to filegroup db1_mod  
go  
use db1  
go  
create table dbo.t1  
   (c1 int not null primary key nonclustered,  
    c2 INT)  
with (memory_optimized=on)  
go  
-- retrieve the path of the DLL for table t1  
select name, description FROM sys.dm_os_loaded_modules  
where name like '%xtp_t_' + cast(db_id() as varchar(10)) + '_' + cast(object_id('dbo.t1') as varchar(10)) + '.dll'  
go

A criação da tabela também cria a DLL de tabela e a carrega na memória. A consulta DMV imediatamente após a instrução CREATE TABLE recupera o caminho da DLL de tabela.

A DLL de tabela entende as estruturas de índice e o formato da linha da tabela. SQL Server usa a DLL para percorrer índices, recuperar linhas e armazenar o conteúdo das linhas.

Compilação nativa de procedimentos armazenados

Os procedimentos armazenados que são marcados com NATIVE_COMPILATION são compilados nativamente. Isso significa que as instruções Transact-SQL no procedimento são todas compiladas para código nativo para execução eficiente da lógica de negócios crítica ao desempenho.

Para obter mais informações sobre procedimentos armazenados nativamente compilados, consulte Natively Compiled Stored Procedures.

Considere o procedimento armazenado do exemplo a seguir, que insere linhas na tabela t1 do exemplo anterior:

create procedure dbo.native_sp  
with native_compilation, schemabinding, execute as owner  
as  
begin atomic  
with (transaction isolation level=snapshot, language=N'us_english')  
  
  declare @i int = 1000000  
  while @i > 0  
  begin  
    insert dbo.t1 values (@i, @i+1)  
    set @i -= 1  
  end  
  
end  
go  
exec dbo.native_sp  
go  
-- reset  
delete from dbo.t1  
go

A DLL para native_sp pode interagir diretamente com a DLL para t1, bem como com o mecanismo de armazenamento do OLTP na memória, para inserir as linhas o mais rápido possível.

O compilador do OLTP na memória aproveita o otimizador de consulta para criar um plano de execução eficiente para cada uma das consultas no procedimento armazenado. Observe que os procedimentos armazenados compilados nativamente serão recompilados automaticamente se os dados na tabela forem alterados. Para obter mais informações sobre como manter estatísticas e procedimentos armazenados com OLTP in-memory, consulte Estatísticas para tabelas com otimização de memória.

Considerações de segurança para compilação nativa

A compilação nativa de tabelas e procedimentos armazenados usa o compilador OLTP na memória. Esse compilador gera arquivos que são gravados no disco e carregados na memória. SQL Server usa os seguintes mecanismos para limitar o acesso a esses arquivos.

Compilador nativo

O executável do compilador, bem como os binários e os arquivos de cabeçalho necessários à compilação nativa são instalados como parte da instância do SQL Server na pasta MSSQL\Binn\Xtp. Portanto, se a instância padrão estiver instalada em C:\Arquivos de Programas, os arquivos do compilador serão instalados em C:\Arquivos de Programas\MicrosoftSQL Server\MSSQL12. MSSQLSERVER\MSSQL\Binn\Xtp.

Para limitar o acesso ao compilador, o SQL Server use listas de controle de acesso (ACLs) para restringir o acesso aos arquivos binários. Todos os binários do SQL Server são protegidos contra a modificação ou violação através de ACLs. As ACLs do compilador nativo também limitam o uso do compilador; somente os administradores de sistema e de conta de serviço do SQL Server têm permissões de leitura e execução nos arquivos do compilador nativo.

Arquivos gerados por uma compilação nativa

Os arquivos gerados quando uma tabela ou um procedimento armazenado é compilado são arquivos DLL e intermediários que incluem arquivos com as seguintes extensões: .c, .obj, .xml, e .pdb. Os arquivos gerados são salvos em uma subpasta da pasta de dados padrão. A subpasta é chamada Xtp. Ao instalar a instância padrão com a pasta de dados padrão, os arquivos gerados são colocados em C:\Arquivos de Programas\MicrosoftSQL Server\MSSQL12. MSSQLSERVER\MSSQL\DATA\Xtp.

SQL Server evita a violação das DLLs geradas de três maneiras:

  • Quando uma tabela ou um procedimento armazenado é compilado em uma DLL, esta é carregada imediatamente na memória e vinculada ao processo do sqlserver.exe. Uma DLL não pode ser modificada enquanto está vinculada a um processo.

  • Quando um banco de dados é reinicializado, todas as tabelas e procedimentos armazenados são recompilados (removidos e recriados) com base nos metadados do banco de dados. Isso removerá todas as alterações feitas em um arquivo gerado por um agente mal-intencionado.

  • Os arquivos gerados são considerados parte dos dados do usuário e têm as mesmas restrições de segurança, via ACLs, que arquivos de banco de dados: somente os administradores de sistema e de conta de serviço do SQL Server podem acessar esses arquivos.

Nenhuma interação do usuário é necessária para gerenciar esses arquivos. SQL Server criará e removerá os arquivos conforme necessário.

Consulte Também

Memory-Optimized Tables
Procedimentos armazenados compilados nativamente