淺談 SQL Server 記憶體管理 (二)：SQLOS 三層分配架構、Memory Node/Clerk/Buffer Pool 深度解析

SQLOS 記憶體分配三層依賴架構

自底向上：Memory Node → Memory Clerk / Buffer Pool → Memory Object。

Memory Node：OS 到 SQLOS 的橋樑

• 每個 SQL 實例通常僅 1 個 Memory Node (NUMA 架構下對應多節點)。
• DBCC MEMORYSTATUS 可查看分配統計：

按分配單位大小分類：

1. SinglePage Allocator (≤ 8KB)：用於快取 (Buffer Pool 頁面、Plan Cache 等)。
2. MultiPage Allocator / MemToLeave (> 8KB)：大塊連續記憶體，供 SQL CLR、Linked Server、備份緩衝、擴展預存程序等。

MemToLeave 預留計算 (32 位元啟動時)：((CPU核心數 - 4) + 256) * 0.5MB + 256MB，通常約 384MB。

Memory Clerk：分配器與分類器

負責將分配出的記憶體按用途分類 (CACHESTORE_OBJCP, CACHESTORE_SQLCP, OBJECTSTORE_LOCK_MANAGER 等)。查詢分類統計：

SELECT type, SUM(pages_kb)/1024.0 AS Memory_MB
FROM sys.dm_os_memory_clerks
GROUP BY type
ORDER BY Memory_MB DESC;

注意：Memory Clerk 僅管理非 Buffer Pool 記憶體，Buffer Pool 獨立管理。

Buffer Pool：核心快取引擎

虛擬記憶體 (VAS) 基礎

32 位元進程 VAS = 4GB (2GB User / 2GB Kernel)。Buffer Pool 向 VAS 保留位址空間，實際提交物理記憶體隨需求增長。

關鍵行為

• sp_configure 'max server memory' 設定上限；min server memory 非啟動即佔用，而是超過後不再釋放。
• DBCC MEMORYSTATUS 區塊顯示 Buffer Pool 詳細資訊：

• 查詢實際物理記憶體用量：

SELECT (bpool_committed * 8192) / 1024.0 / 1024.0 AS BufferPool_MB
FROM sys.dm_os_sys_info;

• Buffer Pool 向 OS 申請記憶體直到 OS 發出低記憶體通知才可能釋放。
• 頁面大小固定 8KB (8192 Bytes)，與 SQLOS 頁面大小一致。其他元件借用 Buffer Pool 記憶體也以 8KB 為單位，物理上不連續。
• Buffer Pool 不使用任何 Page Allocator，直接呼叫 VirtualAlloc/AWE 接口，自成體系。

SQL Server 總記憶體近似估算

Buffer Pool 佔用
+ 從 Buffer Pool 借用的頁面
+ MultiPage Allocator (MemToLeave) 非 Buffer Pool 部分

Memory Object：最底層堆結構

本質為堆，由 Page Allocator 分配。sys.dm_os_memory_objects 可查看，page_allocator_address 對應 Memory Clerk，表明隸屬關係。