Sql Server 区管理(GAM,SGAM)
大家都知道Sql Server 中数据文件存储的最小单位是页面(Page),但实际SQLSERVE并不是以页面为单位给数据分配空间的，Sql Server默认的存储分配单位是盘区(Extend)。这样做的主要原因是为了避免频繁的读写IO，提升性能。在表或其它对象分配存储空间，不是直接分配一个8K的页面，而是以一个盘区(Extend)为存储分配单位，一个盘区为8个页面(Size = 8＊8K＝64K)。
这样，对区得操作就会非常频繁，也要求Sql Server有自己的一套系统管理着数量众多的区。其中最突出的出一个问题，那就是在存储那些只有少量数据，不足8K的对象，如果也是分配给一个盘区，就会存在存储空间上的浪费，降低了空间分配效率。
为解决上述问题，SQLSERVER提供了一种解决方案，定义了两种盘区类型,统一盘区和混合盘区。
全局分配映射表 (GAM) ：统一盘区，GAM 页记录已分配的区。每个 GAM 包含 64,000 个区，相当于近 4 GB 的数据。GAM 用一个位来表示所涵盖区间内的每个区的状态。如果位为 1，则区可用；如果位为 0，则区已分配。
共享全局分配映射表 (SGAM) ：由多个对象共同拥有该盘区，SGAM 页记录当前用作混合区且至少有一个未使用的页的区。每个 SGAM 包含 64,000 个区，相当于近 4 GB 的数据。SGAM 用一个位来表示所涵盖区间内的每个区的状态。如果位为 1，则区正用作混合区且有可用页。如果位为 0，则区未用作混合区，或者虽然用作混合区但其所有页均在使用中。
在实际为对象分配存储盘区时，为了提高空间利用率，默认的情况下，如果一个对象一开始大小小于8个页面，就尽量放在混合盘区中，如果该对象大小增加到8个页面后，SQLSERVER会为这个对象重新分配一个统一盘区。
据区当前的使用情况，GAM 和 SGAM 中每个区具有以下位模式：
这将简化区管理算法。若要分配统一区，数据库引擎将在 GAM 中搜索为 1 的位，并将其设置为 0。若要查找具有可用页的混合区，数据库引擎将在 SGAM 中搜索为 1 的位。若要分配混合区，数据库引擎将在 GAM 中搜索为 1 的位，将其设置为 0，然后将 SGAM 中对应的位设置为 1。若要释放区，数据库引擎确保将 GAM 位设置为 1，将 SGAM 位设置为 0。实际上，数据库引擎内部使用的算法比本主题中介绍的更为复杂，因为数据库引擎在数据库中均匀分布数据。但是，由于无需管理区分配信息链，因此即使是实际算法也会被简化。
管理Sql Server可用空间
首先摘录段 MSDN 的一段官方解释：
页可用空间 (PFS) 页记录每页的分配状态，是否已分配单个页以及每页的可用空间量。PFS 对每页都有一个字节，记录该页是否已分配。如果已分配，则记录该页是为空、已满 1% 到 50%、已满 51% 到 80%、已满 81% 到 95% 还是已满 96% 到 100%。
将区分配给对象后，数据库引擎将使用 PFS 页来记录区中的哪些页已分配或哪些页可用。数据库引擎必须分配新页时，将使用此信息。保留的页中的可用空间量仅用于堆和 Text/Image 页。数据库引擎必须找到一个具有可用空间的页来保存新插入的行时，使用此信息。索引不要求跟踪页的可用空间，因为插入新行的点是由索引键值设置的。
在数据文件中，PFS 页是文件头页之后的第一页（页码为 1）。接着是 GAM 页（页码为 2），然后是 SGAM 页（页码为 3）。第一个 PFS 页之后是一个大小大约为 8,000 页的 PFS 页。在第 2 页的第一个 GAM 页之后还有另一个 GAM 页（包含 64,000 个区），在第 3 页的第一个 SGAM 页之后也有另一个 SGAM 页（包含 64,000 个区）。下图显示了数据库引擎用来分配和管理区的页顺序。
看过之后，让人一头雾水，真是不知所云，真佩服这些 MSDN 是如何翻译的，看来中文 MSDN 太不靠谱，最后没办法，只能google了
其实上面说的意思就是：Sql Server 管理可用空间的方法是，查找每个每个页面是否使用，以及使用情况情况。这时就需要一个页面来记录各个页面的使用情况了，这就是 PFS 页。
PFS(Page Free Space)，也叫页面自由空间，该页面用来跟踪一个文件中每一个特定的页面的利用率情况。一个文件中第二个页面(页码1)就是PFS页面，该页面的每个字节都记录了相应页面的分配情况、页面类型、是否IAM页、是否包含删除记录、以及空间利用率信息;PFS能够管理和跟踪8088个页面的使用情况，即接近64M的空间，以后每8088个页面将再出现一次。
让我们首先了解一下PFS的页面管理字节的构造，管理单位为字节，每字节管理一个页面。
第0个bit为保留字节，始终为0
第1个bit表示该页面是否已分配，我们知道GAM页用来管理区是否已分配，但一个区包含8个页面，所以用该bit用来准确定位该区的某个页面是否已分配出去了。
第2个bit表示该页面是否混合分区的一个页面。
第3个bit表示该页面是否是一个IAM(索引分配映射)页面。
第4个bit表示该页面中是否包含幻影或已删除记录，这有助于SQL Server定期清理幻影或已删除记录。
第5~7个页面表示该页面的空间使用率情况。