compression in memory constrained dbmss m. tech dissertation

49

Upload: others

Post on 10-Feb-2022

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

����� ������� ���� �� � ��� ����� ������������ ������ ����� !

"$#&%('*),+.-!/10�02'*35456748/:9<;

=*>@?@A�BDCECEF�G!BIH!JLKNMOCPBIKRQTSU>VQDWLQDQIA�F�HXCZYRS[CP\@F]MOF�^_>@BIMOF�A�F�HXCP`SUYRMaCP\@F]G@F2bcMEF2FdYNS

"e6L0f45'_3g9ihj%k'7),+[;[9<lU9<mLn

?Xo

p 0�+Tq�/1;[/srutv6V9tv9<l1lkwx9zy]{<|i|i{<}L{z~i~

>VH@G@F�MZCE\@F]bc>@BIG@KRH@��F]YRS

��389ihP#d�x3,/�48+[/�tv6@��6L��3,/�48+[6@�

� F�JLKRM�CPA�F�HXCsYRS��(YcA�J@>VCPF2M�=7��BDF�H@�2F�KNH@G��&H@bRBIH@F2F�MEBDH@b� H@G@BIKRH � H@`OCEBDCE>VCPF]YRS���F2��\@H@YcQDYcbRoR�i�(YcA�?LK�o

� >@A�?@KRB

Page 2: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ����� ��� � � ��� ������

� KRA F��7CEMEF2A�F2QDo.CE\LKRH��XSU>@QjCEY ��389ihP# �x3,/�48+[/gtv6L��6@��3,/U48+z6L� SUYRM \@BI`vbR>@BIGLKNH@��F�����BD`��YRH@`OCPKRHXCvF�HV��Yc>@MEKRbcF2A�F2H_C�\LKR`�\@F�QDJTF2G A�F K QIYNC���� YcM��*BDH@b! sBDCP\ \@BIA \LKR`�?TF2F�H K#"OY8o_SU>@QF$�7J<F�MOBIF�HV��F%� � CE\LKRH��gA�ovJLKNMEF�HXCE`jKRHVG SUMOBIF�HVG@`aSUYcMaCP\VF�BIMZ`O>@J@J<YcMOC�KRHVGxF2H@��Yc>VMPKRbcF2A�F2HXC��

& `O\' sBIH@B)(*�,+�KNY�E� � �(YcA�?@K5o

Page 3: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� � � ����� � �

�������� ����� ������� ������� �� ����! #" %$������'&(")����*'+,�� ��!���� -$%�( �/.0"�,����12 %�3 4 # ����("5����#�� � %��������&6�3"5������37 98'������6�-���:��"51; %�3 �<= ��>&( ��� ������( '�� � %��������&6��"5���?���37 9�4 ���3&6�)@A�����6 B���DCE�����6"�@GFH���7�����I�*J+,�� 9��"51K@ %�3 �<L�� � %��������&6�3"5���=���6 ;�� ��("5$����� ;���M&( ����6��� ;���N�6 �O�$��3�6 2�(&("�P��I !1;�����I �1; ��>&�QROM$� ��6�E %�6"��� ����6����I�Q&(����������&6�3"5�S1;�����I �12 ��M&2���T�6�����P���6"5����U���&6�3"5�V&( ��P������O�$� ���*XWY���3I5�M&AZ[ ��3I5�>&K\-]�CX^T���_�6 �O�$��3�6 �"5�E&6�� _� ��)���� _&("!�6$� % `"��&�&6�� ��( K�� � %��������&6��"5�a�6 �O�$��3�6 �12 ��M&6��Q`�3 �������I2&("� �b# ���&6�3� c1d�����I �12 ��M&�".���&6�)*e+f�� 4\-]�CX^�����"5$���!$��( �&( ���������OM$� ��'&6����&�1;��7 -F# ��(&B$��( �".g&6�� -�61;����`12 �12"�6�!���!����1;�3&( ���"512 %$�&6��&6�3"5�a #"hZ[ ��f".R�;�����%�� ���/� ��)���� *

i "51; ��6 ��6�6��"5�j".e���&6�����k&6�� c%��&6��F%��( K���4�!&( ����%����O�$� _$��6 �k&("/�( # � �E$� XO�$� ��6�/ �<) ���$�&6�3"5�L�������67dF%��( �E\-]BCL^)��*[WlI ��� �����m�6 �&,".n�� �$������6&6���������,$��6 �a&("d� ������ :Zf����&,���&6�d&("d��"512 ��� ��6��*'o�"� *pI�*3Qe��&(&(����F%$�&( !�� �� ��[��"51; ��6 ��6�6��"5�q���c$��( �r��K�3&_���_�6$� � #"5�( �q&("X�%��� a1;������1_$�1s� ���"512 ��6 ����6�3"5�"h� ��P�� ��T%$�������I/O�$� ��6�L �<� ���$�&6�3"5�?*dtu�M&( �I ��_��"512 ��� ��6�6�3"5�V���:��"5���6��� ��6 �N&("jF# ;���3I5�M&=Z[ ��3I5�>&c����� ����� !��3Z[�h���DF# ��� �v%������w*Ktu�N&6�����-Z["�67LZ[ ;&(���3 �L&("Ev%��L"5$�&:Z4�� �&6�� ��:��"512 ��� ��6�6�3"5�V���=$��( �.x$��n����j����%��� ���N\-]�CX^V���V����6"jZf�� �&6�� ��_�� �$������6&6�����=���6 d�6$�yd���3 ��M&=&("k.x$����3�j �<) %�3"5��&=&6�� ;F# ��� �v�&6�=".��"512 ��� ��6�6�3"5�?*

zN X.0"5$%��{&6����&���"512 ��6 ����6�3"5�|���;$��( �.x$��,���}�( # � ������IV$� }O�$� ����3 ��;���|�����%�� ���~\-]�CX^)��Q,F%$�&�� �$��P���(&6�����-�"j��"&D �<� %��"5�3&-&6�� 2F# ��� �v�&6�=".B��"512 ��6 ����6�3"5�L ��6" # ������k���V1;�h�E �� ��T�3 ��N&("j #"�"�6 ��O�$� ��6�2 # ��6.�"��1;����� *RzN � ��6" #"5�( f&6�� 4��� ��D".m$��6����ID�D��"5�6&[FH��( �?Q)��"512 ��6 ��6���3"5�; # ��6.�"��1;����� ����O�$� ��6�:Z["�67_��"5�2��ZB���6 �" �&6��1;��U� ��R�����(&( ��c".H�� �$������(&6�����m&(":� �&( ���1;���� '&6�� B%��&6�4&("=F# B��"512 ��6 ����( �?*� �3� ��r&6�� a�( �&K".,�� �����&6�3"5����Qn&6�� ��3�c�6&6��&6���(&6�����K���S�L�( �&K".fO�$� ����3 ��K��K���� %$�&�Q�&6�� !" �&6��1;�3U� ��KZf�����"5$�&( %$�&;&6�� E��� ���� %�M����������,���h�"5$�&d&6����&!Zf�������� ��{&("qF# �&(&( ��/OM$� ��6�T # ��6.�"��1;��%�� *�W�^)��12 %$�&( ��F%��( �E��12 %�� �12 ��>&6��&6��"5�aZ[���$��( �j.0"������������&6����IK&6�� _ # ��6.0"�P1;����� :".R"5$����� � ��6"5��P�?*�+,�� :�6 ���$��3&6�".R&6�� = # ��6.�"��1;����� :���������6�����6��"hZ�&6����&,"5$��f�� % ��6"5����k���,����� � �/ �b` ���&6�3� *

Page 4: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��� � � ���

� ���������� �������� �� * � � � �j.�"�f\-]BCL^/"5�E�4��%��� ���s*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �� *�� �������� ���a\-]�CL^/� ����6$%�,\-���(7/\�]�CL^ *:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �� *�� i "512 %�6 ��6�6�3"5�a���a\���&6��FH��( ��q*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �� *�� �9��"F%�3 �1 \� �v%����&6�3"5� *:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �� *�� �,"5�XCk�� �*:*:*D*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �

� !�"$#%�&('�')���� *��* � i "512 %�6 ��6�6�3"5�a+J ����%����O�$� ��V*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* +

��* � * � , "5�6�(�a��� , "5���6�3 ��6� *D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* +��* � *�� \-����&6�3"5�%���6�/Ck")� ��g���E^)&6��&6���(&6������mCk")� ���*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* +��* � *�� W���� �&6�3� cCj")� ��g��� � "5������ %&6�3� _Ck"�� �� *:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* -

��*�� � ��� ��P��m\� ��6�3I5�atu�6�6$� �� *:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* -��*���* � W���� �&6�3� D� ����6$�� � "5������ %&6�3� *:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* -��*���*�� � �P��M$��������3&A��". i "512 ��6 ����6�3"5� *:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* .��*���*�� , �3I5�>& Z' ���I5�>& i "512 ��6 ����6�3"5�/+m ��P������O�$� ��!*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �0/��*���*�� �e�6 ��( ��6�)����I , �<)�������1-��� �� *=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �0/

� !�"$#%�&('�')����2�3�24657�8��9�&;:<�2=?>A@CB �7���* � Ck �12"�6� i "5���(&(�P����� �6D-$� ����E�e�6"��� ����6����I28e�M�)�3�6"5��12 ��M&k*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ���

��* � * � o� ���&6$��6 ��f".FD-$� ��6�G1� %&6��1;�3U� �� *:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* �����*�� Ck"&6�3����&6��"5�j.�"� i "512 ��� ��6�6�3"5� *=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � �

��*���* � i "5�6&,". i "512 ��6 ����6�3"5� *=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � ���*���*�� D-$� ��6��89<� ���$�&6�3"5�H�e����k^�&(��$���&6$��� *D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � ���*���*�� \� ���"512 ��� ��6�6�3"5�L^�&(����&( �I� *:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � ���*���*�� � �P��M$��������3&A��". i "512 ��6 ����6�3"5� *:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � �

I JK 8&(�)LNMO&P�QR7�S"T57���U&WVYXZ5[�)&\ !]"T#%�)&P'�'��<]� �(^��* � i "512 %�6 ��6�6�3"5�a][ ��� �v%& *=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � -��*�� �9��" `"5�6 �kCj")� �� *:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � /

��*���* � +,��12 :���E^� H��� i "512 %�3 �<��3& �d*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � /��*�� �� ��6.�"��1;����� DW�����3�)�6��� *:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ��

Page 5: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� � �57��'�5[���)�<]� @ 57�85��7&;"T&P��� �[^��* � tu�6�6$� �� *:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ��-��*�� i "5����$��6�6 ������ i "5�M&(�6"5�2*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ��-��*�� WB&("51;������&A� *:*:*D*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ��.

��*���* � , "�����JWB&("51;�����3& � *:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ��.��*���*�� � ��"F%��gWB&("51;������&A� *:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � /

��*�� i "5�������(&( ������Y*:*D*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � ���*�� \-$�����F%�����3&A�l*:*:*D*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � �

� B L����S98�)��8��� 5 ����� �]�� * � tu�6�6$� �� *:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ���� *�� 8n<����(&6����I212"�� ����c*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ��

* � 9�&W=?5 ��5�85['�& B L '0��&;" ��^ B 8" "T5[��L 57�8���% � ��&6XZ7�� ��V JK 8&(�)L�� # &(�5 ��]����� 57:3 �5[�)�<]� B �S9�&;"T&(' � *

W_* / * � ^� ��� ���&6�3"5�j���H�e�6"��( ���&6�3"5��*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � +W_* / *�� �5"5��� *:*D*=*:*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* � +W_* / *�� W4II�6 �I5��&6�3"5�}*:*=*:*:*D*=*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:*=*D*:*:*=*:*:* ��.

> JK 8&(�)L��Y&P'� %:���' I��

Page 6: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

������� � � � �������

�������� ������"512 %$�&6����IS� ������� ������� X� ����| #" %$������!&("�%���* +f�� X��"5�M� ����3 ��%�� X".c�3"hZ���"5�6&�Q�����I5�>&Z[ ��3I5�>&�QH�61;����?�6��U� :���j�� �O�$���&( _��"51; %$�&6����IK #"hZ[ ��f����4�3 �/&(";&6�� ����, #" %$���������&A�*nW4�j �<)�12 H�3 :���&6�� �^���12 %$�&( ��� ^)��1��GQ�� �� ���" ` �VFM�Xt6t6^)��QJ]B���I5��3"�� d���V8'����"�6 �^�".�&AZB���6 *�t &_���� ��� @GF%�3&Dt �M&( ��^�&(�6"5��IKW4��1Y %�6"��� ����("����$����%����I_��& � / � CE�4UQ � � @ � �!CE]�^)\ �fW-CqQ / - @ ���dCE]�oR������jCj �12"���!.�"� # ���1;��� ��M&:�(&("����I Q9� ��� /�� �� / 12"5��")�����6"512 ;"� , i \Y����( %���h�k %��� ��GQJ�k�6&A�)��$��=.�"�D���� H$�&:���, ���M$)<:" # �����&6����I4�(�)�(&( �1a*Rt &��%�����$� � #"�6&m.�"��Zf�3�6 ��3 ����J��"51;1c$���������&6�3"5�?Q�t �M&( ����� �&n����� ��6�n��%c��1;���6&���������*!t &6�D��"5�(&_�����I ��D.0�6"51 �f� �0/�/�/�/ &("W�f�!� /�/�/�/ *j� �l� �R�OX��%$�R���1 �R���1E1-�� ;���6 !"&6�� �� �<��12 %�3 ���*

����� �������! #"�$&%('*) +,".-0/�12-3�43��56�\-$� e&("4&6�� 87:9<;>=@?BADCEA�QF7:9G;IHKJMLNAe��"5�M� ����3 ��%�� Q5�������� ���=� ������� ��m���6 'F` �����I,$��( �D.0"�JF`"&6�: ` ��P�("5�������L ��M&( ��6 ������( c�� % %��������&6�3"5�%�����37 c8'������6�Q?�4 ���3&6�)@A�����6 !���VCk�����6"�@GF%���7)����I�*D+f�� ��( 2���6 2��"512 %�3 �<�� � %��������&6�3"5�������/�� �OM$����6 - �b` ���&6�3� c1;�����I �12 ��M&f".n���&6�)*B^�"512 :".�&6�� ��3�,�� �OM$����6 �12 ��M&6�����6 IO� *4CE�����I �12 ��M&�".J.x��3���3�����3I5�/�"5��$%12 =".n���&6�)*��*�^���12 %�3 -�( ��3 ���&�Q% ��6"��( ���&f��� �("5���aO�$� ����3 ��,��%a����("d��"512 H�3 �</��II�� �I5��&( cO�$� ����3 ���*��*�^)" %�����(&6������&( �2����� ��6�9����I5�>&6�n1;��%��I �12 ��>&'$��6����I��)�3 �Zf�n���2��II�6 �I5��&( �.x$�����&6�3"5���R���6 ,�� � �� �&("d ��6"&( ���&4%��&6�2 ����3������*

��*fW i t \ ���" ` ���&6�3 ��B".���"�����g��%aI5�3"F%��?&(�P����6���&6�3"5���f����� _&(";F# -1d����>&6����� �?*��* �� �����"�������6�����P���6"5����U���&6�3"5�aZf�3&6�/�� �12"&( D�( ��6� ������B�6 �O�$��3�6 �/Z4�� ��a���&6�;���f�"hZf�%�3"5�� �/.��6"51&6�� :�6 �12"&( D�6 ��6� ��4���j ��6")�� ��6�( �/"IPd���� *

W�%��&6��F%��( =1;�����I �12 ��M&,�(�)�(&( �1 "5��&6�� =�������� ���d����/ �b# ���&6�3� ��3��12 � �&�����`&6�� ��( -�6 �O�$��3�6 �12 ��M&6��*

���RQ /�12-3�43��56�S%T'U) +WV.��$YX[Z3X\%(]6X_^`%T'U) +\-��&6��F%��( ���12 %�3 �1; ��>&6��&6�3"5�K&( ��P������O�$� ��e.0"�e%���(7DFH��( �?Q5 #"hZ[ ��6.x$�����"512 %$�&( ����9���6 ,Z[ �����7)��" Zf�?*R+,�� �6�12 D&( ���������OM$� ��f����j��"&,F# :$��( �a���a�������� �����B�$� =&(";�6 ���6"5���,���37 IO

Page 7: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� �������� ���2� ��)���� ��e���h� 4�61d�����12 �12"�6�Q���"512 %$�&6����I= #"hZ[ ��'���;��"51d1_$��%������&6�3"5�2F%��%�Zf���&6���"51; %���6 �j&("d&6�� ��( D����I5�)@G ���/�(�)�(&( �1;��*

� +f�� ,���&6��F%��( ,���K&6�� ,�������� ���_� ������� �Z4�����MF` ��(&("�� �;�����%��6�21; �12"�6�*n+,�� ����%�������&( ������(&6�����".��%��6�d12 �12"�6�c���6 ,� ��6�K�� b# ��6 ��M&�.��6"51 &6�%��&n".#1d��I5�� �&6��������67���*�oR����6�;12 �1;"�6�D�6 ��;&6��12 ���_�61d����'��"51; %���6 �r&("X%���(7N�6 ��T&6��12 *L+m ��P������O�$� ��K$��( �r���T����(7NF%��6 �T�(�)�(&( �1;�K��6��$�12 %��&6�V&("rF` a %����1;�������3�q����67T�6 ������ ��M&�*�+,�� k1;����|" �&6��1;�3U���&6��"5�{�����3&( �����"5�~.0"��OM$� ��6�S" �&6� @1d�3U���&6�3"5�d���I"���3&6��1;��Q5F%$)b# ��e #"�"5��1;�����I �12 ��M&�Q)����� �<) �2�6 �&(���� �����%&( ���������OM$� ���Q>&(����������&6�3"5�1d�����I �12 ��M&4���a"&6�� ��,&( ������%��OM$� ��,���,1;������1;�3U�����I_��$�1_F` ���".R����67!����� ��6�( ���*

� �������� ���/" # �����&6����Id�6���(&( �1d���� *pI�*3Q �����1Y1:^`Q�z������" Zf� i 8����";��"&f"�b# ��f&6�� D���12 :������� @ �& �L".[�( ��������� ��=��=� ��(7M&(" q" ` ��P��&6����Ia�(�)�(&( �1;��*Ko�"�: �<��12 %�3 Q �R���1E1:^X�"� ��=��"&:�6$� � #"�6&&6���6 �����"�= ��6")�� ��6�( ���.�"�=F%��67�I�6"5$���X&6��(7)��Qg�/��"51;12"5�L&( ��P������O�$� c.0"�=� ��67M&(" V��"512 H$�&( ���� % %��������&6�3"5�%��*

� +J����������&6�3"5�/1;�����I �12 ��M&,���/�(�)��������"5���3U���&6�3"5�!&( ������%��OM$� ��[���!�c�������� ���d\-]�CX^��%��� -&("��"5�%�6��� ��f���6�6$� �������7 -1;"F%�����3& �!���j.0�6 �O�$� ��M&,����6��"5�%�� ���&6�3"5�/".n�������� ������*

� ][ �&(&( ��B�( ���$�����&A�K12 ���6$��6 ��e���37 � ������6�� �&6�3"5�K".#�(&("�6 �!���&6�:���6 � ����( ��>&6��������2�����%�� ���K� ��)���� ����,&6�� ������� = ���6���3���(&("5�3 ��/"�f�3"5�6&�*9+m ��P������O�$� ������37 =��"512 %�6 ��6�6�3"5��".R���&6�2.�"�,�6���)����I2�(&("�P��I �6 %��� _���k��"51;1_$%��������&6�3"5�j��"5�6&6�4���6 _12"�6 :�6 ��� �����M&f���j�%������ ���%��*n+,�� ��( D��6 ` ���&6�4����� _&("F# :��"5������� ��6 �/Zf�%���3 =����"�"5�6����I2&6�� :��F#"h� D&( ��P������O�$� ���*

���� "��� 3$Y��X_X ]E":-!]6-0%(1��[1��31 X[��Xi "512 %�6 ��6�6�3"5�E���f����"51;12"5�%�3�j$��( �k&( ���������OM$� K���E1;��>�j���� ����*=^)"512 D �<��12 %�3 ������6 K��"512 ��6 ����6�3"5�".e�)��� �"/���L�$����"!v%�� ��4.�"�=���&6�/&(������6.0 ���Q?��"512 %�6 ��6�6�3"5�X".9vH�3 ���.0"�=F%���7�$� gQ#&6���6�6 �L"�-IU��3 � # ��(".�&AZB���6 j����6&(���3F%$�&6��"5�N %��67���I ���* i "512 ��6 ����6�3"5�V&( ��P������O�$� ��K �<) %�3"5�3&_&6�� /�6 ��$��%�������N ��6 ��6 ��>&K����6 � ��� ��( ��>&6��&6��"5�T".����&6�)*N+,�� ��6 ��$��%�������V���c���T&6�� ! �<)&(���XF%�3&6�c$��( �r&("X�6 � ��6 ��6 ��>&2���&6�X"�K&6�� �6 � # ���&( �V")����$��6�� ����� ��:".,�aI5��� ��q�( �O�$� ����� *a][�L�6 �12"h�)����Ik�6 ��$���%������Qm&6�� !�6�12 d���&6�E����qF# �(&("�6 �q���L�3 ��6�( ��:�( H��� * i "51; ��6 ��6�6��"5�X���-I ��� �������3�E$��( �L&("a�6 ��$%�� ;�(&("����I d���L��"51;1c$���������&6�3"5���"5�(&6��*[o��6"51 �;I ��� �����m\-]�CL^/ # ����( # ���&6�3� =��"512 ��� ��6�6�3"5�a����f&6�� =.�"5���3"hZ4����I2������>&6��I �� O� ^)&("������I;���&6�!���k����� �<) ������j��"512 ��� ��6�( �j.�"��1 ����� ��-����(7��( %��� c���j1;�h�j��12 ��6" � :F%$)b# ��$�&6�����3U���&6�3"5�g*

� +f�� 2����(7j���� %$�&4��%L"5$�&( %$�&-&6��12 cZf�����m�6 �%$��� c��D�61;����3 ���F%�3")�67)�-".'%��&6�a����� 2&("aF# c�6 ��.��6"51 ��%aZ,���3&(&( ��/&("d&6�� D����67H*

� , "I;v%�3 ��,Zf�����HF# :�6��"�6&( ��,Z4�� ��a&6�� :�3"Id�6 ���"����,���� :�(&("�6 �k���a��"512 ��6 ��6�6 �a.0"�P1a*+,�� :%���6������>&6��I ��4���6 :��,.�"5���3" Zf� O� i "512 ��6 ��6���3"5�N��� i ��� ���>&( ������3� *d\-$�������IjOM$� ����E ���"��� ��6������I�Qg&6�� !��"512 ��6 ��6�6 �V���&6�k�%��=&("F# 2� ���"512 %�6 ��6�( �?*K\� ���"512 ��6 ����6����Ij������I K�1;"5$��>&=".B���&6�a1;�h�X�� ��N&("j�������6 ���6 K���NOM$� ����

Page 8: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

%�6"��� ����6����I_&6��12 *ntu���( ��6&�Q)� ��3 �&( -���/$� ?���&( f" # �����&6��"5���eZ4����������6"c���M�"5�3� =��"512 ��� ��6�6�3"5������ ���"512 ��6 ��6���3"5�a".R���&6�)*

� +f�� ! �b# ���&6�3� ��� ����K".� ��6�6"�2� �&( ���&6�3"5�S���r��"�6�6 ���&6�3"5�r&( ��P������O�$� ��K� � # ���V"5�r&6�� ��12"5$��M&".4�6 ��$��%�������L ��6 ��( ��M&2���T&6�� �%��&6�E�� � ��6 ��( ��M&6��&6�3"5�?*\�f ��$�������IE&6�� /�6 ��$��%�������N���r���&6��� � ��6 ��( ��M&6��&6�3"5�jZ4�����`� ����6 ���( _&6�� = �b` ���&6��� ��� ��6�4".�&6�� ��( =&( ������%��OM$� ���*

tu��%���(7~F%��( ��\-]�CX^#QB%���(7{�( %��� N���/�P�� ��� g* +,�� L$��( X"._��"51; ��6 ��6�6��"5�|&("{�6�h� V�( %��� N��&/&6�� ��"5�(&X".;�������6 ���6 T��� O�$� ��6�� %�6"��� ����6����I~&6��1; T���E��"&k�6 ���"51d12 ���� �?*��4"hZ[ �� ���Qc�6 ��� ��M&X�(&6$%��3 ��� �f�h�;.���Q[� ��^[.���Q � �-^ .�-)Q[�fz��DC /�/ ���%��� N�6��" Zf�|&6�%��&�$��6 k".D����I5�>& Z' ��3I5�M&/��"512 ��6 ��6���3"5�|������6 ������M&( ����6�3� Q)����(7KF%��6 �!\-]�CX^!������3 ��!&("c12"�� 4 �yd���� ��>&[OM$� ����2 ��6")�� ��6�6����I�*n+,�%���9���e `"5���6�3F%�3 ��:&6�� d1;� �("�_��"5�(&D���>�"5�3� �T���NO�$� ��6�X ��6")�� ��6�6����I�Q��w*p *3Qm&6�� d����(7E�6 ��V&6��12 Qm�6 �%$��� ��:�$� 2&("E&6�� $��( 4".g��"512 ��6 ����6�3"5�?*R+,�� ,�� ��$���&6�3"5�!���d����(7_�� ��d&6��1; ,Zf�����%��"512 # ����6��&( f.�"�[&6�� 4��"512 %�6 ��6�6�3"5�!���� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�/" � ����� ��?*

����� � $Y"�� 5E��� %(���N- ]�Y]E":-W4 � %��������&6��"5���-.0"� �e\,W��_ �<� ���$�&( ���"512 %�3 �< �("5���V���T��II�6 �I5��&( aOM$� ����3 ��="5�q&6�� d�����%�� ���N� ��)���� � ]B] ��� /�/ �G*fCk"5�(&f".n&6�� c12")� ����j��h�j�� ����3 %��"5�� ��,���6 _Zf�3&6�� ��6������I2��"512 %�3 �<k%��&6�d�� ��M&(�����D�� % %��������@&6�3"5���eF# �����ID� �� ���" ` �!.�"�'&6�� �1j*9^) ����("�'�� �&AZ["�67��B���6 -����("c��"51;����Ic$� d�P�� %����3�c���!&6�� ��( 4��"5���3 ���&���&6�-.��6"51 &6�� B ��M�����6"5��12 ��M&9���2�6$�F �u ���&R&6�� �1 &("=�������3"5$%�nOM$� ��P�3 ���*nCj"5�(&n".`&6�� ��( ,O�$� ����� ��n�� � �K&("F# 4 �<) ���$�&( �a"5�/&6�� -� ������� -�3&6�( ���.g&("K�6 ��$��� =��"51;1c$���������&6��"5����"5�6&6��*3*e+,��$���Q)&6�� ��6 =���B��/�������� ���6����I�� � �E&("!.x���������&6��&( D �<) ���$�&6�3"5�X".9��"512 %�3 �<kO�$� ����� ��f�3")������3�/"5�X�d�������3 �& �j".9���3I5�M&AZ[ ��3I5�M&���"512 H$�&6����I� ��)���� ���*

+,�� TO�$� ��6��" �&6��1;��U� ��E�6��"5$%���I ��� �����&( S �yd���� ��>&XOM$� ����� �<� ���$�&6��"5�� %������a.�"�E&6�� r��"512 %�3 �<O�$� ����3 ���*lt &��6��"5$���} �<� %��"5�3&!�������( # ���&6�/&6����&/������� ��3 ����{I ��� �����&6����IS" �&6��1d��f %�������* 8nb#"�6&6����h� �F# � ��r1;�� !&("L1d��7 !&6�� �" �&6��1d�3U� ��_�hZ[���6 /".,&6�� ��h���������F%�3 !1; �12"�6�V���T&6�� /$���� �����������I�(&("����I L12")� �� � ^� �� / �I�G*�W���"&6�� ��/��( # ���&;&6����&�1;���~F# k$%�( �.�$%�����d��"512 %�6 ��6�6�3"5�|��!�3&!����;F# � ��$��( �/&(";�6 ` � �/$� jO�$� ��6�d �<� ���$�&6��"5�j���/����(7dF%��( �a\-]�CX^`*�tu�a����67d\-]BCL^/�K�( �&�".R�� �$������(&6�����[����F# � ��T$%�( �q&("L� ������ dZf����&K���&6�E&("X��"51; ��6 ��6��*X+,�� !.0"5����"hZf����IEO�$� ��(&6�3"5���_�6$�1 $� q"5$��c %�6"F%�3 �1� �v%�%�3&6�3"5�?*��� 9���� L��_CEA���� J��I9���A���� A�� H������BA6A���� ��!"�<A C�; A$# A$�%� HKJ&� 9 J'�� ?� 9(�>?BA*)+�-,/.10�2�354PQM7 CRAN? A"� C�J'� HKJ&�*�6���*78� J AD9<H H��:9���);) ; CEA$ ���HM?BA<�6A 9[A�=�H;���>9?��� L��_CRA*��� J�� 9@3A4 ���B;C'9 ?BA*� C�J'� HKJ&�*�� CRA9(�IH@���*78�#J A 9<H;D�?�� =��5� = AE� A�� J&� A =@?� IHF�5 H� H��?��� L��_CEA�����3A4P*

���HG I&".1 �!) 1� tu��&6�����/������ %&( ��jZ' V��"M"7 � ���>&("S&6�� V�� � � .0"�j�~\-]�CX^������~�������� ���?Qf$��( L".K��"512 ��6 ����6�3"5��������&6��F%��6 ��a����"5$��a ��6"F%�� �1 � �vH���3&6�3"5�?* +,�� E�6 ��6&�"._&6�� L�6 � #"�6&a����"�6I5����3U� ����a.�"5���3" Zf� Oi ���� %&( �� �/����6��$����( ��-&6�� 2I ��� �����n��"51; ��6 ��6�6��"5�L&( ���������OM$� ��D���N� ��6�3I5�L�����6$� ���* i ���� �&( �� �/��"M"7)����M&("_&6�� ������6$� ��e���>�"5�3� ��Zf�� ��d$��6����I_��"512 %�6 ��6�6�3"5�!������������ ������* i ���� �&( �� �_ ���" `"5�6 ��e&6�� -12")� ��.�"�:OM$� ����k # ��6.�"��1;����� 2��ZB���6 d%��&6��F%��( ;��"512 ��� ��6�6�3"5�N���L %�6 ��( ��M&6�-&6�� 2�6 ��6$���&6�4".[ # ��6.�"��1;����� ������$���&6�3"5�k".n&6�� D ���" `"5�6 �j12")� ��w* i ���� �&( ��P�O�;��% � F%���3 ��������6��$�����&6�� _���6�6$� ��,���j&(����������&6�3"5�

Page 9: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

1;�����I �1; ��>&d��%r�6�����P���6"5����U���&6�3"5�S���S�������� ������* i ���� %&( �� +X%���6��$��6�6 ��D&6�� j\-��&6��F%��6 k�(�)�(&( �1� �� ��3" # �?* i ���� �&( ��O-K %�6 ��( ��M&6��&6�� :�6$�1d1;���6�/���/.�$�&6$��6 =Z["�67H*

Page 10: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

� ��� � ���� � ��� �

tu�N&6�����:�P���� �&( ��_Z' ;F%���3 ���X����6��$����=�("512 ;".B&6�� ;��"51;1;"5�q��"512 ��� ��6�6�3"5�N&( ��P������O�$� ��=&6�%��&_����VF# $��( �c.�"�9���&6��F%��( ���"512 %�6 ��6�6�3"5�g*Jt &n���m.�"5���3" Z' �KF��_��F��P�3 �.�����6��$%�6�6�3"5�D".%&6�� �� ��6��I5�c���6�6$� ������M�"5�3� ����a�( ��� ���&6����I;��"512 ��� ��6�6�3"5�a&( ��P������O�$� ���*9\� �&6����� �j����.�"��1;��&6�3"5�a��F#"5$�&,��"51; ��6 ��6�6��"5�a&( ������%��OM$� ��,����F# =.0"5$%��a��� � ^�"5� /�/ �G*

Q ��� "��� 3$Y��X_X ]E":-�� ��� 4 - ]�� Z3��Xi "512 %�6 ��6�6�3"5�/&( ��P������O�$� ��,����jF` =F%�6"5���3������&( �I"���3U� �X��,.�"5���3"hZ4��*� #:~i#:~ �9<0�02n 6L;���9<0�0�lU'*0�0, "5���(�E���&6�/��"512 %�6 ��6�6�3"5�L�3 ��%�4&("/F# �&(&( ��:�( %��� KI5����%�4Z4�3&6�k�� ��$��� �L�����$�������X".'���&6�)*_\4 ���"512@ ��6 ����6�3"5�{���{&6�����d����6 kZf��������"&dI5�3� EF%��67~&6�� k"���3I5����������&6�)* , "5���(�{��"512 ��6 ����6�3"5�{���dI ��� ����������� � %���3 ��&("!��3I5��&6�3U� ���"5���� _���jI���� %�����-��1d��I ���* , "5�6�6�3 ��6����"51; ��6 ��6�6��"5�a�6 �&6������,&6�� :"���3I5������#���&6���.�&( ��;��>�q��$�1_F# ��_".���"512 ��6 ��6���3"5�T��%T� ���"51; ��6 ��6�6��"5�T���)���3 ���* i "51; ��6 ��6�6��"5�V".f&( �<)&Kv%�3 ���QR �<�@ ���$�&6��F%�� ��2 �&6��*~&6����&;����{��"&2&("5�� �����&( k�3"5�6�K".-����.�"��1;��&6��"5�r$%�( j�3"5�6�6�� ��6�c&( ���������OM$� ���*{^������� /&6�� ���&6��F%��6 :Z' _���6 D��"5���6��� �������IK���,�;&( �<�&6$���m���&6��F%��( QH"5���3�!��"5�6�6�3 ��6����"51; ��6 ��6�6��"5�j������"5���6��� ��6 �?*� #:~i# � - /:)R48/U9<;[6@35n "e9�z'*l(6L;�� T456V45/10245/1)c6Ll�"e9�z'7l+,�� ������&6�3"5�%���6�KF%��( �d������ �12 ��B1;����>&6����!�_%����&6�3"5�����6�K".g��"51;1;"5���3�;$��( �!�( �O�$� ����� ��B���;"5$�&( %$�&�6��"��&( ��'��")� ��9.�"�9&6�� �1 Zf�� ��� �� ��'&6�� ��2���6 f �����"5$%�>&( ��6 �g*9^)&6��&6���(&6������H�6���� �1; ��e��"512 ��� ��6�9&6�� 4���&6�F�����6���3I5������I2�6��"�6&( ��f��")� ��,&("d1;"�6 =.0�� �OM$� ��M&f�P���������&( �����*� &;�8&(�57: ��&P�9%�8��� 8&('+,�� k.0"5����"hZf����IL���� E�("512 k".�&6�� jI ��� ��������"512 ��6 ����6�3"5�~&( ��P������O�$� ��;���|$��( * �f$��~�3 ���I&6�{ �����"))@����I �3� , 8��PQ'Wf����&6��12 �&6���a��")�����IN���|�4$)b?1;��{��")�����IL���� k�(&6��&6���(&6������,��"512 ��6 ����6�3"5�S&( ����%����O�$� ���*, �1; ` ��3@��#�3� � , � �[���,�2.x�1;�����;".n�����&6�3"5�������!��"512 ��� ��6�6�3"5�/&( ��P������O�$� ���*

+

Page 11: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

=?>A@CB '�# &(�(�����H�)&(�S98�%��� �&P'^�"512 N\-]�CX^��( # ����3v%�X��"512 ��6 ��6���3"5��&( ������%��OM$� ������� i 1 , W � �O�-^ .��>�GQ-�4�� ����������%������-�����&6�3"5������� �����")�����I �x�4\-8�� � i,� � / � �GQ9o81 �Y��"51; ��6 ��6�6��"5� � � �-^ .�->����� � � ,�, �6$� � %�6 ��6�6�3"5� � �fz��DC /�/ �G*i 1 , W������d�(&6��&6���(&6������#&( ��P������O�$� :���k�4\-8|�����2�����&6�3"5�������dF%��( �j&( ���������OM$� *9]["&6�E���6 :$��( �/.�"�&( �<)&f��"512 ��6 ����6�3"5�?*9o81 � ��� � � ,�, �6$� � ��� ��6�6�3"5�/���6 :$��6 �a.0"�4�M$�1; ������-��"512 ��6 ����6�3"5�?*� #:~i#D| p [6��z48/��<'�"e9�z'7la6@; w 9T;z6 z6��z48/��<'�"e9�z'*l� "5������ �&6�3� K&( ��P������O�$� 2���-��&AZ["a %��6�-��3I"���3&6�%1a*=t �L&6�� cv%���(&� %��6��Q?���&6�a���-�6����%�� �X&("/��"5���3 ���&�(&6��&6���6&6�����9�6 �O�$��3�� �K.0"�[��"512 ��6 ��6���3"5�?*R+,�� ,�(&6��&6���6&6�����e���6 ��(&("�6 �!���2� ���")� ,"�e.��6 �O�$� ������K&6��F%�3 ���*�tu�&6�� f�6 ���"5��; %�����QM���&6�_���9��"512 %�6 ��6�( �!� � # ��������I-"5�d&6�� ,I5��&6�� ��6 ���(&6��&6���6&6������*n+,�� ,�6�1; 4�(&6��&6���6&6��������6 [�� � %���3 �D�$�������IB� ���"512 ��6 ��6���3"5�D���D.�$�&6$��6 e��"512 %�6 ��6�6�3"5�_���D� ���"512 ��6 ��6���3"5�D���)���3 ���*RW4%�� �&6�3� &( ����%����O�$� ����R�4"5�� [ H��6�n��3I"���3&6�%1a*Jtu���3&6������3�=�3&R��6�6$�12 ��R �O�$���� ��6"FH��F%�����3&6�� ��g.�"�R����M&6�� B�P���������&( ����"�4�6&(������I5��*B+,�� _�(&6��&6���(&6�����4���6 DI5��&6�� ��6 �k��4&6�� _%��&6�d���,��"51; ��6 ��6�( �g*[+,�� :�6 �O�$��3�6 �j� ���"�� D&6��F%�3 ���BF%$%���3&����&6�� D%��&6�;����� ���"512 %�6 ��6�( �?*

Q �RQ �T� -3��$Y125 %(��X ]�:-�BX_X Z3��X^�"512 �".,&6�� /���6��$� ��D&6�%��&c�� � �r&("XF# ���"5������� ��6 �qZf�����3 !�( ��3 ���&6����IL�X��"512 ��6 ��6���3"5�q&( ��P������O�$� /���6 �������$��6�( ��F# ��3"hZD*� # � #:~ p [6��z48/��<'��<'_3N0� �0�wx9<;z6 [6��[48/��<'W��,����6��$%�6�( �/ ��������� ��,��"512 ��6 ��6���3"5�/&( ������%��OM$� ��,����jF# :���� �&6��� ="�4��"5���%�� �&6�3� *� tu�j�;��"5������ �&6�3� =&( ��P������O�$� =&6�� _�( %��� :I5����k� � # �����B"5�a&6�� _��"�6�6 ���&6�� ��6�f".R&6�� D�(&6��&6���6&6������*�4 ?���&( ��e1d���;���%���I f&6�� 4���&6$���%���&6�_�(&6��&6���(&6�����e�����6&6��������3�c�3 �������I=&("c�:�6������ d��6" d���2&6�� �6 %��� :I5����?*et �j��$����j�d�6�3&6$���&6�3"5�gQ����&6�;����f&(";F# =�6 ��6������� �k���a.��6 ��6�j�(&6��&6���(&6������I5��&6�� ��� �?*+f�� k��3�6 ����S��"51; ��6 ��6�( �}���&6�q�%��;&("qF# a�6 �"��I5����3U� �|�����"�P�����IT&("q&6�� k�� �Z �(&6��&6���6&6������*�f �"�6I5����3U���&6��"5�L�6 �OM$%�3�6 ��f��"5�6&6�3� �%����E12 �1;"�6�jZ,����&( ���*4t &-���4��12 #"�6&6��>&4&("a��"&( K&6����& �%��6�1; �12"�6�:Z,�P�3&( '&6��12 '���R��"512 H������F%�3 [&("�%���(7:12 �12"���:Z,���3&( '&6��12 B���K����("�&6����& �%��6�c12 �12"�6�����LF# cZ,���3&(&( ��X&("/"5���3�j�/����1;�3&( �X�M$�1_F# ��4".e&6��12 ���*=t &=���fF# �&(&( ��:��"&-&("a$��( K��"5���%�� �&6�3� &( ��P������O�$� cZf�� ��X&6�� K.��6 �OM$� ������j".e$� ?���&( ��-�������3I5�g*:^������������I��/�����6I K�12"5$��M&�".[���&6��&("I5��&6�� ��9�(&6��&6���(&6������1;�h�:F# e �<) ` ��%�6�3� *R+m"��6 ��$��� '&6��������"5�(&�Q5�6�12 H������If����_F# '�"5�� *n^)�1; %������IZ4�����`�6 ��$��� =&6�� D�( %��� :I5����?Q�F%$�&�Zf�����%F# =.x��(&( ���*

� tu�j��j�%�� �&6�3� =&( ����%����O�$� =&6�� D� ���")� =&6��F%�� :���BF%$�����&B��,&6�� :���&6�;���f� ���"512 ��6 ����( �?*9�4 ����� Q� ���"512 ��6 ��6���3"5�T�%��_&("N��3ZB���)�K�(&6���6&K.��6"51 &6�� !F# �I5���%������Ia".,&6�� /��"51; ��6 ��6�( �r���&6�XF%�3")�67`*�4����"51 ����� ��6�d&("r���&6�q���;��"&; #"5�6�6��F%�3 *{+,�����2��12 %���� ��K&6����&;&6�� XOM$� ����T �<) ���$�&6�3"5�|&6��12 1d���/�������6 ���( =�K�3"&,�3.J1;��>�������6I -F%�3")�67)�B".J%��&6�2����� =&("2F# � ��6")�� ��6�( �?* ���6$�������Q)�%�� �&6�3� &( ��P������O�$� L��������3I5�� ��/�( %��� XI5��������}�%�3I5�� ��/OM$� ����~ ��6")�� ��6�6����Iq"h� ����� �����"51; %���6 ��&("��"5������ �&6�3� =&( ��P������O�$� *

-

Page 12: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� # � # � r 386L; [l:6V3N/�4 n 9<h � 9<� �[3,'*0�0�/:9<;tu�j�;�6 �����&6�3"5����?���&6��F%��6 D �����E�6 �����&6��"5�k���,$%�6$�����3�!�(&("�6 �k���j�;�( � %���P��&( Dv%�3 *[8e��P�kv%�� :���,��3�)��� ����M&("dv�<) �X�6�3U� c %��I ���*4W %��I c�%��4�! %��I K�� ��� ��-���E�6&("�6 ��-�( �� �������6 ���"�����*48e��P�X�6 ���"��X�����( �� ��������&(&(�P�3F%$�&( ������$� ��K���T��&c����SF# �v�<� �S�6��U� !"�K����������F%�3 /�6�3U� /� � # ��������Ij"5�r&6�� a�6$� � #"�6&�����������FH�3 k���~&6�� k\-]BCL^`*[+,�����;1;"�� ��f�3 ����;&("T.0"5$��dI�����$���������&6�3 ��K".:��"512 ��6 ����6�3"5�YOEv%�3 Q[ %��I Q�6 ���"��k���j��&(&(���3FH$�&( * � �����$���������&A�/��b` ���&6�4&6�� =.�"5���3"hZ4����IBO� ^) %��� :I5����� D=$� ��6�� ��6")�� ��6�6����IK" � ����� ��� ^��3U� =".n12 �&6�;���&6�2�� �OM$����6 �/&(";&(�����7�����������FH�3 =�6�3U� �j�3&( �1d�� ��� �������3�Q)���3I5�� ��B�( %��� �I5����/���[������� �� �/Zf�� ����_������I 4F%��"���72".J���&6�c���[��"512 ��6 ��6�6 �?*9+,�����'���

��( # �����������!&(��$� :Zf�� ��E���� �&6�3� _&( ���������OM$� _���,$��( �g*BW��k�%�� �&6�3� D&( ��P������O�$� :I5��&6�� ����4�6&6��&6���(&6���������3&B��"512 ��6 ����( ������&6�)*9tu�/�c�����6I ���F%�3")�67`Q)&6�� ��6 =���B���3I5�� ��[ ��6"FH��F%�����3& �2".m&6�� =�6�1; -�6&(������Ic�6 � # ���&6����I1;��M�!&6��12 ���*

D-$� ��6�L ��6")�� ��6�6����Ik"h� ����� ��~���D���3"5�( ����L������7 �V&("XI�����$���������&A�L".,��"512 ��6 ����6�3"5�?*jW����e�� �� ����D".I�����$���������&A�� �<)�� � �&4��&(&(���3F%$�&( _�3 �� ��?Zf�����`���>�"5�3� _� ���"512 ��6 ����6�3"5�?*9+,�� :�����6I ��f&6�� :�12"5$��M&,".n���&6�&("KF# �� ���"51; ��6 ��6�( �gQ�&6�� �����I5�� ��'&6�� -O�$� ��6�d ��6")�� ��6�6����I_&6��12 *9+,�� ��12"5$%�>&B".m���&6�c&("KF# �� ���"51K@ ��6 ����( �k� � # ���%�B"5�kZf�� �&6�� ��f&6�� c� ���"512 ��� ��6�6�3"5�j����EF# �I5���j��&-��>�/ #"5�6�3&6��"5�j���a&6�� c��"512 ��6 ����( �F%�3")�67`QH�G*p *3Q%Zf�� �&6�� ��f������"51 � ���"512 %�6 ��6�6�3"5�E���� #"5�6�6��F%�3 *et .n������"51 ����� ��6�-���f��"&f #"5�6�6�3FH�3 -&6�� ��&6�� /� ���"512 ��� ��6�6�3"5�T����c&("EF# �I5���q.0�6"51 &6�� /�(&6���6&c".,&6�� /��"512 ��6 ����( �qFH�3"���7H* D-$� ��6�N %�6"��� ����6����I1;�h�VF# ���"512 !� ����q��"5�(&6�3�VZ4�� ��q�3&c���M�"5�3� ��K1;��>�V�����6I ����3U� �T��"51; ��6 ��6�( �TF%�3")�67)�c���q�P����"51� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�����[��"&B #"5�6�6�3F%�� *JoR�3I5$��6 ��* � �6��" Zf�[&6�� =�( %��� -I5����/����OM$� ����; # ��6.0"�P1;����� f".J&6�� �� b# ��6 ��M&,�3 �� �����".�I�����$���������&A�/���a�;12 �12"������"5���6&(������� �a ��M�)�3�6"5��12 ��M&�*

WB&(&(����F%$�&( f�3 �� ��H��"512 ��6 ����6�3"5�;����!����3"hZ}OM$� ����c %�6"��� ����6����I-Zf�3&6��"5$�&9� ���"512 ��� ��6�6�3"5�?* i "512 %�6 ��u@�6�3"5�j&( ���������OM$� D&6����&4�����"hZf�,O�$� ��6�� ��6")�� ��6�6����I2"5�k��"512 %�6 ��6�( �E���&6�d���f������3 � #%�)&P�U�<'�& &( ��P������O�$� *i "5������� ��R�4�� �����&6�3"5�6,:�%�#H�� C�Zf�3&6�c��2��&(&(���3FH$�&( F,:�%� H�� C J���* , �&9��&(&(���3F%$�&( [�3 �� �����"51; ��6 ��6�6��"5�DF# B �1K@ %�3" � �;"5�!&6�� ,�6 �����&6�3"5�?* i "5���6��� ��e�:�( ��� ���&[O�$� ��6�c&6����&eZB��M&6�'&("_�6 �&(���3 �� ������&6$� H�3 ��nZf�3&6�?, � �#H�� C J�� �O�$���R&(" �0/ *;+,�� 2�( ��� ���&:OM$� ����E����Nv��P�(&=��"512 ��6 ��6�:&6�� 2�����$� �0/ ���N��"512 %���� 2&6�� ;��"512 ��6 ����( ������$� =&(";&6�� =�����$� ��f���<, � �#H�� C J��E��"5��$�1d�a�����(&( ��/".R� ���"512 ��� ��6�6����IK �� ��6�/�����$� :���/&6�� , � �#H�� C J����"5��$�1d�?*rW �u"5���~���>�"5��������IE& Z'"q��&(&(�P�3F%$�&( ��;��"51; ��6 ��6�( �~$%�6����IX&6�� j�6�12 j�6&6��&6���(&6�����2Z4�����[��"&;���)@�"5�3� ���>�K� ���"512 ��� ��6�6�3"5�?*RWB&(&(���3FH$�&( f�3 �� �����"51; ��6 ��6�6��"5�;����3" Zf� , ��U��2� ���"51; ��6 ��6�6��"5� � �fz��DC /�/ �G*W��3I"���3&6��1d�f&("j�"/��3�� ���&-�6&(������I! %��&(&( ����N1;��&6�P������I/"5�L��"512 ��6 ����( �N���&6� � o)W4] .� �9���6 2�h���������F%�3 *+,�� ��6 :����k����("2F# :$��6 �/&("d�6 ��$%�� :OM$� ����d ��6")�� ��6�6����I2"h� ����� ��?*

tu�q1;��M�V��"512 ��� ��6�6�3"5�q&( ���������OM$� ��_v�<) �q�6��U� !���&6�E�3&( �1;�_F` ���"51; d����������F%�3 ;���3U� �T��.�&( ��K��"51K@ ��6 ����6�3"5�?* +,�� ��6 L���6 N�( �� �����-12 �&6��"����&("S7 � � �&(�����7}".:&6�� L�6&6���6&a���| ��%} #"5�6��&6�3"5���;"._&6�� ����������F%�3 /�6�3U� �~%��&6�V�3&( �1;�2���S ���P�|12 �&6��"�SZf�����'��"5�%�6$�12 / �<)&(���V�( %��� *~+,�%���D �<)&(���V�6 %��� j���������3 � # ]�3����&P�A �]&P�98&P5[� * i "5�����( fI�P��M$��������3&A�2�� ��6$��3&6�'���d�3 ����( ��'��$�1_F` ��'".g����������F%�3 4�6�3U� �d��&( �1;����j�� ����� :�61;����� ��� `"5���>&( ��," � ����� ��?*

.

Page 13: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

File Page Record Attribute

Average

Very Good

Good

Poor

Query execution time (RAM > Database size)Query execution time (RAM < Database size)RAM requirementFlash savings (Compression gain)

oR�3I5$��6 ��* � O�� F2MOSUYcMOAgKRHV��FdKNC � B��TF�MOF�HXC��(YcA�J@MEF2`E`OBIYcH (]MEKRH_>@Q KNMEBDC o

� # � #D| k/Um<+T4 q�'*/:m<+T4 � 9<� �[38'70�0�/:9<;.%k'7),+[;�/�� z'70i "51;1;"5�X��"51; ��6 ��6�6��"5�E12 �&6��"�������37 , �RQH��$)b#1d��X��")�����I!���X�����3&6��1; �&6���D ��%��"������I!���h� 2���3I5�� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�/&6��12 *9+,�� - # ��6.�"��1;����� =�� b# ��6 ����� -F# �&AZ[ � �� , �X���a�6��1; %�3 41; �&6��"�%��Q����37 -"�b?�( �& �����")�����I �� �����")�����I{�~�M$�1; ���������-�����$� V��j��a&6�� V"�b#�6 �&j.0��"51 �SF%��( V�����$� �����a���"��� ��j".1;��I5����&6$�� � i,� � / � �G*�+,�� D� ���"51; ��6 ��6�6��"5�j&6��12 _���,��k��12 #"�6&6��>&f.����&("��.0��"51 &6�� _���3 �Z� `"5���>&,".O�$� ��6�� ��6")�� ��6�6����I2���a%��&6��F%��( ���*� # � #�� ��38'*0�'_3 �z/1;zm '�z/:)c6Ll� 3 z'*3+,�� /\-]�CX^r����c&("N�6$� % `"��&D" # �����&6�3"5���K����7 !�( ��3 ���&�Q' ��6"��( ���&�Q �("5���T��%r$� #%��&( *Xt &2����("L����c&("�6$� % `"��&-��II�� �I5��&( /��%q�("�6&6����Ia" # �����&6�3"5���_�3.'�� �OM$����6 �?*d+,�� ��( ;" # �����&6�3"5���:�6 �OM$%�3�6 ;��"512 %���P���("5�".�"5�� -"�f12"�6 =��&(&(���3FH$�&( ��B".��KI5��� ��/�6 �����&6�3"5�/Zf��&6����&(&(�P�3F%$�&( ��B".����"&6�� ��,�6 �����&6�3"5�?* i "512 %���P���("5�����;F# ,".#& Z'"_&A�� ` ���Q> �<����&'"�'�����I *Rt �d �<)���&[��"512 %�������("5�?Q>�_��"512 ��6 ��6�6 �;��&(&(���3F%$�&( ,�����$� �".?"5�� �6 �����&6��"5�j����jF# :��3�� ���&6�3�!��"512 H���6 �j&("d���"&6�� ��4��"512 %�6 ��6�( �a�����$� =".n���"&6�� ��f�6 �����&6��"5�a�3.JF#"&6�a".&6�� �1 ���� :��"512 ��6 ��6�6 �j$��6����Ic&6�� :�6�12 :�(&6��&6���6&6������*F�4���I D��"512 %���P���("5�a����12"�� :��"512 %��������&( �g*9+,�� ��"512 ��� ��6�6�3"5�q&( ���������OM$� �����_&("E ��� ��( ��6� �&6�� !�3 �<�������'"��� �������Ij".�&6�� /���&6�)* i "512 ��6 ��6���3"5�V&( ��P�)@����O�$� ��'&6����&B ��6 ��( ���� -�� �<)������`"��� �������I_".J���&6�cZf�� ��/��"512 %�6 ��6�( �/���6 -7)��"hZf�/��B"��� ��[ %�6 ��( ��6�)����I&( ����%����O�$� ���*

�0/

Page 14: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

� ��� � ���� � ��� � � � � � � � � � � � � �

tu�V&6�����_������ %&( ��cZ[ �Zf�����R&(�6�N&("L����(Z[ ��c&6�� !v%���(&:& Z'"LOM$� ��(&6�3"5����Q ��� 98��� L��_CEA�����J&� 9���A?��� A�� H�����GA6A$� � ��!"�<ADC ; A$#FA��"�BHKJ&� 9 J 9? .?� 9(�>?BA*)+� ,/.10�2�354n��%8M7 CRA ?BA*� C�J'� HKJ&�*�@���*78� J AD9<H H�� 9�� )') ;:CRA� ���HM?BA�6A 9[A�= H;� �H9 ��� L��_CEA�����J&� 9�3A4 QH&6����&�Z[ -������( �a���a^) ���&6�3"5� � *���*[^� ���&6�3"5�H��*��;����6��$����( ��[&6�� =12"&6�3����&6�3"5�.�"�B$%�6����ID��"51; ��6 ��6�6��"5�?*Rt �a^� ���&6�3"5�G��*��_Z' �F����3 �%�K%���6��$��6�e&6�� -��6�6$�12 %&6�3"5���9Z[ -����� =1;�� -��F#"5$�&&6�� DO�$� ��6�! ��6")�� ��6�6����Ic ��M�)�3�6"5��12 ��M&,���j�21; �12"�6�a��"5���(&(������� �a\-]BCL^`*

� ��� ) � � ".$�� �":-3X � $Y12]6-3����\Z3��$�� � $Y" � ��X[X[]�- �� - V ]E$Y":- � ��- �, ��I5�>& Z' ��3I5�M&d��"512 H$�&6����IN� ��)���� ��2���6 j�P���������&( ����3U� �|FM�S�N�61;������12"5$��M&2".�1;����~12 �12"�6�S���12"5�(&'".?&6�� �1 $��( ��%����d12 �12"���;��'�( ���"5�%����6�;�(&("����I *ezN���3&( ��'&("��%����d12 �12"���;���6 f� ��6�;��"5�6&6�3�*�4 ����� QR&6�� !O�$� ��6�L ��6")�� ��6�6����Ij�6���� �12 ��_1d������1;��U� K1d��&( ���������3U���&6��"5�q���V�6 ���"5������6�V�(&("�P��I *koR����6�12 �12"���2�6 ��/���9.x��(&�*'^�"�Q �%��6�!12 �12"�6�!���e$���$�����3�2$��( �!��[�6 ���F%$)b# ���* �����3 ����e�6 �� � Z,���3&( 4����&6�3"����� ����j���3I5�a1;����k12 �12"�6�a���4$��( �j��fZ,���3&( :FH$)b` ��h*'W4�"5�������I;1d��&( ���������3U���&6��"5�j��� �%����j12 �12"�6�����1d�3&6�[&6�� DO�$� ��6�d �<) ���$�&6�3"5�E���� %��F%�����3&6�3 ��B���a�;�61d����?� ��)���� *| #:~i#:~ �z'_6V4 [38'*0�9ih�� z'*35n �z48/1��/��X'_3^�"512 :����6$�12 �&6��"5���BZ' _����� c1;�� :��F#"5$�&�&6�� DO�$� ��6�!" �&6��1;��U� ��f���6 :�������$��6�( �/F# ��3" Z:* !]'0���%5['�&P� JK 8&(�)L �A#8�)�3" � �U5 �)�<]�W ��"5�(&-F%��( �E�� � ��6"5��P�X&("�O�$� ��6�/" �&6��1d�3U���&6�3"5�X���f$��6 �k��-�3&f�3 ��%�f&("�&6�� DF# ��(&�OM$� ��6�a �<� ���$�&6�3"5� %����g*X^)$� � #"5�( d&6�� ��6 !���� ����6���� �1; ������������������������ ��!N&("N��12 %�� �12 ��>&_��q" # �����&("�#"�*E8'����S�6���� �12 $��( ��2%� b` ��� ��>&;�12"5$%�>&2".-12 �12"�6�r���{����2�N%� b` ��� ��>&;��"5�(&�* i "5�(&2".���S" # �����&("�!�6���� �1; k���&6�� K �<) ` ���&( �V&6��12 K".'��"512 H$�&6��&6�3"5�L&6����&:� � # ���%�f"5�L&6�� 2��$�1_F` ��-".'&6$� %�3 ���Q#�6 ��L&6��12 ���Qg����� �<���~��II�6 �I5��&( X�����(&K���6 ���&6�3"5�{&6��12 ���Qe��%~�3"M"7)$� S&6��12 ���*T8e��P�~" # �����&("�d����2� �x1; �12"�6�QB��"5�(& � ��6"vH�3 D��6�(")������&( �XZf�3&6�E�3&4� � ` ��%�����I2"5�X&6�� c12 �12"�6�j�� �OM$����6 �12 ��M&6�f���E �<� ���$�&6�3"5�X&6��12 ��4".e�3&6��6�P�� �12 ���*9W��� �<)�12 H�3 f".g�_ ��6"v%�� 4���'�6��"hZ4�!���!oR�3I5$��6 ��* � *e+,�� ��( � ��6"vH�3 ��e���6 -��"5���(&(�P$���&( �!$%�6����I��"5�(&:.�"��1c$����� 2.�"�=&6�� d�6�P�� �12 ���*YD=$� ����3 ��=���6 2" %&6��1;�3U� �LF%��6 �L"5�V�6$��P�N ��6"v%�� ���*c+f�� 2" # �����&("��6�P�� �12 ��f���� D����6��$%�6�( �/���a� �&6����m���aWf % ` ��%�� <!W_*

���

Page 15: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

(a)

(0,c1)

(m2,c2)

(m3,c3)

(0,0)

Cost

Memory Size

oR�3I5$��6 ��* � O�� � F2A�YRMOoc�L�(Yc`OC�� � MEYNWLQIF�YRS KRH���JTF2MPKNCEYcM

� &(QR� =?&(&P# JK 8&(�)LNM :<57�^)���%�� [O�$� ��6�_ ��6")�� ��6�6����I-�6��"5$%��K1;������1d�3U� eZ,�P�3&( ���&(" �%��6�?Q51;��&( ��P������3U���&6�3"5�K".`���M&( ���12 ������&( B�6 ���$��3&6����6 L1;������1;�3U� �?*�CE��&( ����������U���&6�3"5�}��.:��F%�("5��$�&( ����S�� ��� ��6�6���6�Q����!�"5�� E����1;����}12 �12"�6�* W��3 �.�&u@� � � V&(�� � � ^ �_^ / � �e���:$��( �q��:&6�� ;O�$� ��6�X %����N&(�� � d�6������ ;����R"&6�� ��_O�$� ��6�X %������-�� ��("�6&:&("X�("512 1;��&( ���������3U���&6�3"5�X��� �H��6�?*,+,�� c�3 �.�&u@A� � � L&(�6 � c���f12"5�(&-�6$���&( �j.�"�4 %�� ` ������� �� ������$���&6�3"5�?Q#�6������ _&6�� ���3I5�M&," # ������k���f��3ZB���)���;�(&("�6 �E�6 �����&6�3"5�gQ%���j&6��$��f"5���3�/"5�� D���� %$�&�&("d ���P�k" # �����&("�-�� � ���f&("F# = %�3 # ������� �?*@ &P"T7�)L !�]�%� �U57���?JK �&P�)L � #8�)�3"T��� 5[�)�<]�z��� ��k�d.�$����3�d %�� ` ���������F%�3 ��6���� ��$��3 D���,$��( �?Q%&6�� : ��M&6�3�6 _1; �12"�6�a���,��"&������������F%�� :.0"�4 �����E".n&6�� " # �����&("����� �-^�^ /�/ �G*BCk �12"�6�a����f&("dF# :�6������ �j" �&6��1d����3�!�1;"5��I!����g&6�� :" # �����&("����*B�4"hZ 1_$��P�12 �12"���j �����L�6 �O�$��3�� ��f� � # �����f"5�E��"hZ �����N���&6��FH��( K" ` ��P��&("�-���, ������$���&( �?*-+,�� K�12"5$��M&4".12 �12"���X�h���������F%�3 2���L�������� �����-���-�������6 ��������I/Zf�3&6�X �� ��6�N�� �Z � ��)���� ;���N%� b` ��� ��>&:����%��� �������"512 =Zf��&6��%� b` ��� ��>&�12 �12"���!�6�3U� ���*9+m"2$��( -&6�� =�� ��("5$����� �����B �yd���� ��>&6�3����� #"5�6�6�3FH�3 QMO�$� ��6�; H���������6 L����"5�6 ���� � # ��������IN"5��&6�� L�12"5$��M&/".D1;�����12 �12"���|�����������F%�� * +,�� L12 �12"���|��"I5���3U���M&" �&6��1d�3U���&6�3"5�/����/F# � %�%��( -"�,12"�%�3v� �Y�� H����( � ^� �� / �I�G*9W � %����( -" �&6��1;�3U� ��B���B12"�6 =��"512 %�3 �<&6����j�d12"�%�3v� �?�� %����( D" �&6��1;�3U� ��h*

� �RQ ) " �Y]RV 1�� ]6".-S #".$ �" �� 3$Y��X[X[]6".-�, ��6 ���������� �O�-^ .��)Q � �-^ .�-)Qg�4z �DC /�/ Q if� � / � �e����D�6��"hZ4�N&6����&D��"512 %�6 ��6�6�3"5�N����VF` ;$%�( �L&("��12 %�6"h� [OM$� ����= ` ���.0"��1d����� '���!�, ��)@A���>&( ������3� '\-���(7M@GF%��( �c���&6��F%��6 [�(�)�(&( �1;��*Jt &J12"&6������&( ��n$��m&("v%��d"5$�&[Zf�� �&6�� ��B��"512 ��6 ����6�3"5�d�����F# 4$%�( �d&("K����%�3 �� =�6��1;�������n�6 ��6$��3&6�[���!�cCk �12"�6�M@A��"5���(&(������� ����&6��F%��6 D�(�)�(&( �1a*e+,�� =�6 ��6$��3&6�B".R"5$��4�����3&6����H �<) ` ��P��12 ��M&6�,�6��" Z' �a&6�%��&f��"512 ��6 ����6�3"5�j����j����� � �F# a$��( �S&("V��12 %�6"h� aO�$� ��6�q # ��6.�"��1;��%�� *~^�"51; /������3 ��M&c�� ��6$��3&6�2���6 j����"hZf�~���roR�3I5$��6 H��*��N���

� �

Page 16: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

oR�3I5$��6 ��*���* 1-$��� �<) # �����12 ��M&6��?�( �&6$� k���BF����3 ���! �<� H������� ��F# ��3"hZD*����� �������

������ ��������� ��������� ����������� � ������!� ���"�� #��$%'&�(*),+.-0/./�-21�3������ ��������� ��4����,� ��� �5����� 6 87�9 %'&�(*),+.-0/./�-21�3

oR�3I5$��6 ��*�� O �J ���.0"��1d����� �x���-�#A$� �B". �5"5���61� # �����&("�f������ �12 ��f"5� ��t(^�tu+����j\ 1 i +O1 �

����� ������������� ��:$�;=<> �;?� ��� 4������ � 4��@�?��4�� �

$=;=<> �;?�=� $=;=<>��A�BC�%D&�(*),+.-0/./E-01�3

������ ��:$�;=<> �;?� ��� �F����� G 4��@�?��4�� � H7�9 %D&�(*),+.-0/./E-01�3

oR�3I5$��6 ��*�� O �� ��6.0"�P1;����� �x����� A$� �'". �"5���61� # �����&("�-^)���� �1; ��,"5� ��t(^)t +����6�F�f8B^

�JI # &P��3"T&P����5]: B�&U�) 8#zN -��$��d"5$��[\-]�CL^;"5��&6�� :^)��1; %$�&( �� � ^)��1 �G*nt &'���[�c�3"hZ���"5�(&��������� ���;� ��)���� � ��6")�$��� �d���;tu������)*1-$���� ��P�6�3"5�a".R&6�� c^���12 %$�&( ��B��$%���B"5�j�2tu�>&( ���^�&(�6"5��IdW4��1Y %�6"��� ����("�f��&O� /�/ CE�fU*[t &f���� ��-CE]".,oR����6�T12 �12"�6�N.�"�D # ���1;��� ��>&c�(&("����I /���T��NCk] ".,\ �4W�C .0"�c1;����q1; �12"�6�*j+,�� !I5������6"5�6�K��"512 H������&6�3"5�N&("�"5�37)�3&D.�"�d^�&(�6"5��IXWf�P1s ���"��� ��6�6"�_ZB��_$%�( �q&("L���6"5�6�K��"512 H���3 ;&6�� /��")� d.�"�&6�� �^���12 %$�&( ��h*/^)��1; %$�&( ��=��$��%�=&6�� , ���M$�<X" # �����&6����Ik�(�)�(&( �1s���q"&6�� ��_��"51; %$�&6��&6�3"5�r���M&( ����6�3� �� � %��������&6�3"5����*

zN K$��( :&6�� D�f ����&6�)@A�����6 K���&6��F%��( c�6���� �1d�d���E���&6��( �&f".�� ]B] ��� /�/ �G*�+,�� :�6���� �1d�!���,I5�3� �����KoR�3I5$��6 ��*���*9+,�� B%��&6��( �&e���n�-�6 �����&6�3� ��3�_�����6I �"5�� �x\�"���&("� � . � �PQ�\���$�I � +�+ �PQ(�9�� ��6�����3 �&6��"5� � � � ��� �PQ�-���6�3& � -�� / � �P*:zN ;��"5�%�6��� ��-��"512 %�3 �<��u"5���E���L��II�6 �I5��&( !OM$� ��P�3 ���*=+,�� �u"5�����-���6 K"5���3�a"5�N���M&( �I �����&6�)*'^� ��� ���&6�3"5���[���6 f"5��F#"&6�d���M&( �I ������d�6&(������ID%��&6�)*eoR����&'�(&("�P��I -1;"�� ��H���e$%�( �?* , �3I5�M&AZ[ ��3I5�M&��"512 ��� ��6�6�3"5�/&( ��P������O�$� ��,����7 :o81 � � � ��^ .�->�����j��\�8:� i,� � / � �J���6 :$��( �g*

$ &"%LK.&�+ EM�N2O'PHMQPSR:THUVR!WYX[Z5O]\,W_^�`ba�c�d 3� +E-2/E%'+Eef)"K.e@& 9� �g2PihLPST8PHMQPSR�T8U�MY^Lj�k�PHMQPSR:T 3 ei/�e@K �g0PihLPSTbPHMlPSR�T8UVMmN0O'PHMlPSR�T8U�M�W_TnZ�PSR�T 3$ +Eo�p EM_^Lj�k_PHMQPSR�T8UVT8q.r�ZJO.\�WY^�`ba�c�d 3

oR�3I5$��6 ��*��BO[�f ����&6�)@A�����6 D\-��&6��F%��( ;^)�P�� �1;�1-$��� �<) # �����12 ��M&6�������������&( c&6����&=��"512 ��� ��6�6�3"5�L���-$��( �.x$����3.9$��( �X ���" ` ��P�3�*-t �X&6�� K �<��12 %�3 K���

oR�3I5$��6 ��*��4&6�� [O�$� ��6�D �<� ���$�&6��"5�_&6��12 '����R���%���6 ���( �_.0"�R&6�� [" # �����&("�R �<� ���$�&6��"5�c������ �12 � , ����.�&( ��

� �

Page 17: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

&6�� K���M&( �I �� �("5���X��&(&(���3F%$�&( � �f8[^#* �4t6^�tu+�t \ ���4��"512 %�6 ��6�( �?*�z��� ��6 ���-&6�� KOM$� ��6�a �<� ���$�&6�3"5�X&6��12 ".�&6�� =" # �����&("�f �<) ���$�&6�3"5�j������ �12 =t � , �2"5�k��"512 ��6 ��6�6 �a���&6�;�����6��1;�������[&(";&6�� :O�$� ��6�� �<� ���$�&6�3"5�&6��12 K"5�N$��%��"512 ��6 ��6�6 �X%��&6�)*Dtu�E&6�� 2 �<)�12 H�3 2���EoR�3I5$��6 ��*���&6�� 2OM$� ����k �<) ���$�&6�3"5�L&6��12 K.�"�=&6�� " # �����&("�, �<) ���$�&6�3"5�j������ �12 �O, �;������ ����� ���( �k��.�&( ��,&6�� :�(&(�P����I2��&(&(���3F%$�&( :\ 1 i +O1 �D* � W-Ck8}�����"512 ��� ��6�( �?QJF%$�&=&6�� dO�$� ��6�X �<) ���$�&6�3"5�V&6��12 2.0"�_&6�� ;" # �����&("�_ �<� ���$�&6��"5�q�6�P�� �12 ;t �O, �j����_��"&���%���I �?*e+,�� ��( 4 �<��12 %�� ��[����"hZ�&6����&BI ��� ��P��`�� �$������(&6�����'����7 �$�������I_��"51; ��6 ��6�6��"5�d.�"�,���M&( �I ��������6 ��"&K��3ZB���)�_F# ��� �vH������w*jWY12"�6 /��"5�(&cF%��( �r�� � ��6"5��P�S���:�6 �O�$��3�� �V&("L� ������ !Zf����&D�� �����&6�3"5���_"���&(&(���3FH$�&( ��9&("D��"51; ��6 ��6�'�(":&6����&'&6�� , �<) ���$�&6�3"5�;&6��12 ,".#&6�� fO�$� ����3 ��e���37 ��3�_&("DF# � �<� ���$�&( �d"5�d&6�� �1�6 ��$%�� ���*JzN 4��"5���6��� ��n&6�� � ��6"F%�3 �1 ���K&6�� ,��"5�>&( �<)&9".#�-v�<� �2�6 �&9".`O�$� ����� �����%K ��6" #"5�( ��=I�6 � ���12")� ��g.�"�-� �&( ���1;���%����I;Zf�%��&4���&6�!&("���"51; ��6 ��6��.�"���dI5�3� ��L�( �&4".9O�$� ����� ��4���k&6�� _�� �<�&-������ %&( ���*zN _%���6��$��6�B�("51; :".J&6�� D�����6��I5�>&6�BZ[ :I"&,.��6"51Y"5$��f �<� # �����1; ��>&6�����/&6�� :.0"5���3"hZf����I2�6$�F%�( ���&6��"5����*| # � #:~ � 9<024�9ih � 9<� �[38'*0�0�/U9T;zN q� �vH�� N&6�� V��"5�(&j".2��"512 %�6 ��6�6�3"5����j&6�� V�� b# ��6 ����� NF# �&AZ[ � �� &6�� N �<�&(���{&6��12 N�6 �O�$��3�6 ��.�"�� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�E���j&6�� D�6 ��$%��&6�3"5�j���kt 1 &6��12 D�$� :&("���"51; ��6 ��6�6��"5�a".9���&6�)*�+,�� _1;� �u"��.x���&("�&6����&k� ������ ��/&6�� V��"5�(&k".K��"51; ��6 ��6�6��"5�����/&6�� N" # �����&("�k�6�P�� �12 ��E�����~OM$� ��6�} �<) ���$�&6�3"5� %����?*+,�� K� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�E&6��12 K� � # �����4"5�X&6�� K&("&6��n�M$%1DF# ��-".e� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�%�4���X&6�� 2��3I"�P�3&6��1$��( �S.�"�;��"512 ��� ��6�6�3"5�?*S+,�� /&("&6��,��$�1_F# ��c".-� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�%�K�6 �OM$%�3�6 �r���2� �&( ���1;���� �rFM�r&6�� �<) ���$�&6�3"5�q������ �12 ��c$��( �V.0"�_&6�� ;" # �����&("����*�W F` �&(&( ��_ �<� ���$�&6�3"5�q�6�P�� �12 �����D�3 ����( ��D��$�1DF# ��:".� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�%��*Jo�"�n �<��12 %�� Q5����6� �u"5���_����R�3 ����( ��n�M$�1_F# ��J".H� ���"512 ��6 ����6�3"5���J&6����K�� ��(&( �2�3"�" �("5���?*_W F# �&(&( ��:��"512 ��6 ����6�3"5�N��3I"����&6��1 ����-.x��(&( ��D� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�g*_+,�� Kt 1 &6��12 2� � # ������"5�����"5�;&6�� 4��$�1DF# ��9".?�� ����9.��6"51 &6�� �%��6�d��e&6�� ��� 4���6 f��" �%��6�;Z,���3&( ��'���>�"5��� �?*n+,�� ,&("&6��`�M$%1DF# ��".R�6 ����4���,� �&( ���1d���� �/F���&6�� : �<� ���$�&6�3"5�k�6�P�� �12 ���$��( �a.�"�f&6�� :" # �����&("����*B][�/��"51; ��6 ��6�6����I2&6�� ���&6�)QR&6�� !�6 ��V&6��1; d� ����6 ���( ���*at .B&6�� !���3I5�M&:F%�������� !���D1;����>&6����� �NF# �&AZ[ � ��q&6�� !�6 ��$���&6��"5�V��� �<) ���$�&6�3"5�T&6��12 d�$� 2&("k�6 ��$%�� � �%��6�q�6 ��V&6��12 d���T�������6 ���( !���N �<) ���$�&6�3"5�V&6��12 d�$� d&("k �<)&(���� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�/&6��12 =&6�� ��a" � �������mO�$� ��6�� �<) ���$�&6�3"5�a&6��1; =�6 ��$��� ���*| # � # � � ['_35n�� � '*) z45/:9<; ��l:6@; T453 �)R4 z38'+,�� �OM$� ��6�K �<� ���$�&6��"5�d %����d���!�D�����%�� ���;\-]�CX^!���e.�$%���3�c %�3 # ������� �g*m+,�� ," # �����&("�P�'���d&6�� -OM$� ���� %����N�������6 K&6�� 2�6 ��6$%�3&6�-&6���6"5$�I5�L� ����X�61d����RF%$)b# �����*K+,�� 2�6������ �LF%$)b# ��:$��6$�������k�(&("�6 ��:�a������I5�3 �6 ��6$%�3&R&6$� %�3 � ]B] ��� /�/ �G*n�4 ����� QM��"512 %�6 ��6�6�3"5�d�"M ��e��"&e�3 ��2&("c�6�3I5����v%����>&n�P�����I 4���A�fW-C $%�6��I *+,�����4��1; %���3 ��f&6����&=��"512 ��6 ��6���3"5�L�"M ��-��"&=�P�����I ��("5���k"�P� ��=".9&6�� 2O�$� ��6�j �<) ���$�&6�3"5�L %����?*=+,�� 12 �12"���;�6 �O�$��3�6 �12 ��M&6�'".g&6�� �u"5���d" # �����&("�B �<� ���$�&6��"5�������� �12 ������� �����6"c��"&[ �<) ` ���&( ��&("2���%���I 1c$����r��_���V�������� ���N���&6��F%��( ��c&6�� �u"5���VOM$� ����3 ��D���� !1;����%�3�E"5�T���M&( �I ����_��%V&6�� ����)@A12 �12"�������� �<� ������6 DF%$����3&["5�j���M&( �I �����*| # � #D| -!'*)c9<� �[38'70�0�/:9<; T45386V45'_mLnW � ���"512 ��� ��6�6�3"5�j�6&(����&( �I�k� �&( ���1d���� ���Zf�� ��j���aZf�� ��6 :&6�� D��"51; ��6 ��6�( �E���&6�;���f� ���"512 ��6 ����( ����K&6�� ,O�$� ��6�_ �<� ���$�&6�3"5�2 %����g*J+,�� ,�6&(����&( �I�21;���KF# A$ �� ADC�� A���� L��_CEA�����J&� 9�Q )+ ��D; � A$��� L��_CEA���� J��I9j"�HKCH 9 ��J AD9_H � A���� L��_CEA�����J&� 9 � i,� � / � Q)�4z �DC /�/ Q � ��^[.�->�G*98e��I ����(&(����&( �I�/� ���"512 %�6 ��6�( ��'&6�� -���&6�

� �

Page 18: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

Zf�� ��E&6�� c���&6�/���,F���"5$�I5�>&-���M&("!1;����E12 �1;"�6�*4tu�k����U��k� ���"512 ��� ��6�6�3"5�?Q`���&6�/�(&6���)�-��"512 ��6 ����( ��$��P����IdO�$� ��6�a �<) ���$�&6�3"5�L��-�3"5��I���4 #"5�6���3F%�3 :���L���4� ���"512 ��� ��6�( �X �<� H�������3&6�3��Zf�� ��X��X" # �����&("��6 �O�$��3�6 ��J�3&�*�t �_&(������6�� ��>&R� ���"512 ��� ��6�6�3"5�?Q��c" # �����&("�R&( �12 #"�����������-� ���"512 ��6 ��6�6 ���%��&6�)QF%$�&m7 � � H��3&,��"512 %�6 ��6�( �j���/&6�� :"5$�&( %$�&�*

tu�d�:%���(7cF%��( �; ��M�)�3�6"5��12 ��M&�QM��"51; ��6 ��6�6��"5�2".?���&6�D1;�h�;�3 ��;&("_�:F# �&(&( ��e" # �����&("�[ �<� ���$�&6�3"5��6�P�� �12 � if� � / � �G*a+J"k �<) %�3"5�3&:&6�%���=.x���&�Q � if� � / � �B$��( ��:&6�� ;&(������6�� ��>&c� ���"512 ��6 ����6�3"5�V�(&(�P��&( �I�*t &j�6��"5$���}F# N��"&( � �� ��6 L&6����&j���}"5$��j����( V&(��������3 ��>&/" # �����&("�k��"5�%�� � �&j���a��"&a�� � %��������F%�3 L����"512 ��� ��6�6�3"5���������"&E�3 ���&("{�SF# �&(&( ��a" ` ��P��&("�j �<� ���$�&6�3"5� �6�P�� �12 * t ��&6�� VO�$� ��6�} �<� ���$�&6�3"5� ��M���3��"5��12 ��M&fZ[ c��"5������� ���Q`&6�� ��6 c���f"5�%�3�a"5�� c�6 ��6$��3&f&6$� %�3 c�6�����6 �EF# �&AZ[ � ��E&6�� _" # �����&("�������E&6�� �3 �.�&D� � � rOM$� ����E&(�6 � *ao�$��6&6�� ��D�� ��$���&6�3"5�V���V1;����V1; �12"�6�N$��6��I d%$� ;&("E��"51; ��6 ��6�6��"5�N".����&6������ ����j�3 ��6��*�W����("�Q%��� � i,� � / � �� %�3 # ������� �d ������$���&6�3"5�E���f��"&f$��( �?*�+,�� =�6 ��6$��3&f".� �� ����j" # �����&("����_Z,���3&(&( ��T&("X&6�� �%���(7N�3.,�3&6�c�6�3U� � �<)�� � �%�K&6�� �1d����q12 �1;"�6�q�6�3U� *LW����3"hZ4����Ij&6�� /���&6�E&("N�(&6�����"512 ��� ��6�( �{�� ��$��� ��!&6�� j&6��12 E�6 �O�$��3�6 �S.�"�!�� �������IV�3&!F%��67~.��6"51 &6�� E����(7H*�zN L����("q�"r��"&��"5���6��� ��_ ���I ��!�(&(����&( �I�S��2�3&_�P$��3 ��_"5$�&c%�3�6 ���&c ��6")�� ��6�6����IE"5�~��"512 ��6 ����( �S���&6�L���S����("L1;����3 ��d&("_$����� ��� ��6�6���6�2� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�%��*RzN 4��"5���6��� ��e&6�� 4����U��;� ���"512 ��� ��6�6�3"5�;�6&(����&( �I�;&("cF` 412"5�(&�6$���&6��F%�3 n.�"����12 �12"�6�=��"5���6&(������� �_ ��>�)�3�6"5�%12 ��>&�*JzN [����6$�12 '&6����&m&6�� B��"5�(&�".��," # �����&("�R�6���� �12 �"� ��,��"&f�������6 ���( :�3.���>�a��&(&(����F%$�&( =&6����&f������"&f���M�"5�3� �j���a��&6�� �<� ���$�&6�3"5�j���,��"51; ��6 ��6�( �g*| # � #�� r 386L; [l:6V3N/�4 n 9<h � 9<� �[3,'*0�0�/:9<;1-$��[ �<) ` ��P��12 ��M&6�[����"hZ[ �/&6����&���&(&(���3F%$�&( ��3 �� ��#�����6 ���"�Pa�3 �� ��#��"512 ��6 ��6���3"5�/�6���� �1; ��BI5�3� -I"M") # ��6.�"��1;����� k���|�r12 �12"�6�{��"5���6&(������� �| ��>�)�3�6"5��1; ��>&�* o�$��6&6�� ���12"�� Qf�q��"51_F%������&6��"5�{".:F#"&6�F# �&(&( ��/�6 ��6$��3&6�������� ��6&6���������( ���* +f�� E # ��6.�"��1;��%�� kZf�� ���$��6����IT��"5�����6 ��aI����M$%�������3& �{�6���� �1; �����37 /v%�� j�3 �� ���� � # ���S"5�~&6�� j1d����~12 �12"�6�S�����������FH�3 a.0"�;����P������Iq&6�� j� ���"512 ��� ��6�( �~�6 ���$��3&6��*8e��P��� ���"51; ��6 ��6�6��"5�}".K�{������I V����$���7|".K���&6�~&6��7 ��E�6$�F%�6&6��>&6����-&6��12 * i ���������IS�6 ��6$��3&6�/".� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�k�6 ��$��� ��4�6 � # ���&( �L� ���"512 ��� ��6�6�3"5���f".9&6�� c�6�12 K���&6�)* �� ��6.�"��1;��%�� _".9��&(&(����F%$�&( �3 �� ��wQ�� ���"��2�3 �� ��)���cv%�3 B�3 �� ��)��"512 ��6 ����6�3"5�c.0"�nO�$� ��6�����d".�&6�� ��4 ���3&6�)@A�����6 ,%��&6��F%��( ,���R�6��" Zf����2oR�3I5$��� ��* � Q)oR�3I5$��6 ��* +-��%2o���I5$��6 ��*�-�*9+,�� B # ��6.�"��1;����� �".#O�$� ��6�����!"5�;$%����"512 ��6 ����( �K���&6����-�6��" Zf�L���E&6�� 2o���I5$��6 A��*���*D+,�� c �<� ���$�&6�3"5�L&6��12 ��-���E&6�� KI���� %�XZ[ ��6 KI"&=FM�k�/��"51_F%������&6��"5�E".��12 H�3 �12 ��M&6��&6�3"5�K���K �1_$%����&6�3"5�?*��R���6&6�n".%&6�� ,��12 %�3 �1; ��>&6��&6�3"5�cZ[ ��6 ,������K��")� �K&("D����%��3 BOM$� �������E"5���3�*9\� �&6������f��F`"5$�&,OM$� ��������X���6 D���aWf � # ���%� <!]�*

� �

Page 19: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Exe

cutio

n T

ime

(sec

) ->

Memory Size (bytes) ->

Q1: Heuristic Memory Allocation

Flat Storage

oR�3I5$��� ��*�� O � F�MOSUYRMEA�KRH@��F]YRS���� sB CP\@YR>VCs��YcA�J@MOF�`E`OBIYcH

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Exe

cutio

n T

ime

(sec

) ->

Memory Size (bytes) ->

Q1: Heuristic Memory Allocation

Flat Storage

oR�3I5$��6 ��* � O � F�MOSUYRMEA�KRH@��F]YRS���� sBDCP\xKNCOCPMEBD?@>VCEF�QIF��cF�Qz�2YcA�JVMEF�`O`EBDYcH

� �

Page 20: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Exe

cutio

n T

ime

(sec

) ->

Memory Size (bytes) ->

Q1: Heuristic Memory Allocation

Flat Storage

oR�3I5$��6 ��* +FO�� F2MOSUYcMOAgKRHV��F]YRS�� � sB CP\!MEF2��YcMOG�QIF��cF2Q ��YcA�J@MEF2`E`OBIYcH

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Exe

cutio

n T

ime

(sec

) ->

Memory Size (bytes) ->

Q1: Heuristic Memory Allocation

Flat Storage

o���I5$��6 ��*�- O � F2MOSUYcMOAgKRHV��F]YRS ��� sBDCE\ WLQIF�QDF �cF2Q ��YcA�J@MOF�`E`OBIYcH

� +

Page 21: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

� ��� � ��� � ��� � � � � � � ��� ��� � ���� � ��� �

tu�d&6�����'�P���� �&( ��BZ' �Zf������ ��6 ��( ��M&B�_12")� ��%&6����&�����!F# �$��( �!&("c� �&( ��P1;���� 4Zf����&'%��&6�_&("K��"512 ��� ��6�.�"�R��I5�3� ��K�( �&R".`OM$� ��P�3 ���*R^) ���&6�3"5� ��* � � �v%�� ��J&6�� BF# ��� �v�&J1; ���6$��6 ����_&6�� ���"512 ��6 ����6�3"5�c�6���� �1; ��.�"�[&6�� 4" # �����&("�B ������$���&6�3"5�/�6�P�� �12 ���*'^� ���&6��"5�Y��*��_ �<) %������%�9&6�� -12")� ��w*e^� ���&6�3"5�E��*��_ ��6 ��( ��M&6�[&6�� �6 ��6$%�3&6�B".R&6�� = # ��6.0"�P1;����� = ������$���&6�3"5�a".�&6�� : %�6" #"5�( �a12")� ��w*

� ��� "��� 3$Y��X_X ]E":-S'*��-3�����zN k� �vH�� /&6�� aF# ��� �v�&K".���"51; ��6 ��6�6��"5�~��2&6�� j���%���I j���S �<) ���$�&6�3"5�~&6��1; /%$� /&("q��"512 ��6 ����6�3"5�".B&6�� d��&(&(����F%$�&( ;"�_�6 ���"��?*G��"5�6�3&6�3� ;F# ��� �v%&:�����������&( ��D�j ��6"FH��F%�3 2� ����6 ���( ����N �<) ���$�&6�3"5�q&6��12 ���/�� �I5��&6�3� -F# ��� �v�&B����%������&( ��'�c ���"F%��F%�3 ��������6 ���( -���� �<) ���$�&6�3"5��&6��12 *9W��[ �<� %������� �����/^) ���&6�3"5���*���* � QB���S�X1; �12"�6�T��"5�%�(&(������� �r ��M�����6"5��12 ��M&_&6�� j��"5�(&K".���"512 %�6 ��6�6�3"5�r���K� �&( ���1d���� �rFM�T&6�� " # �����&("�f �<) ���$�&6�3"5�k�6���� �1; ���*

����� ������������ � ���������������! "����� " ��# ��$%�&�"��� " '�(�)����*���+�,�-�/. " $10�2� � � � " ��3���4�5 "����� " ��# �6$%��78���-�59����� ��������&. " $10�2� � � � " �: �5 " ';���� � �!�������<���4�5 "����� " ��# ��$%�&�=�!� " 2� : �5 " ';>. " $10�2� � � � " ��3���4�5 "����� " ��# �6$%��78���-�5 : �! " ';>. " $10�2� � � � " �

8e��P�k" # �����&("�-�6�P�� �12 c �<� ���$�&( ���"5�E"5�� D"�4&AZ["a��&(&(���3F%$�&( ��4� � # ��������Ic"5�EZf�� �&6�� ��4�3&f���f�d������I5�3 ���� H$�&R"�e&AZ["_���� %$�&R" # �����&("��*nzN ����>&(��"��$%�� �&6�� f��"5���� � �&'".?��&(&(���3F%$�&( fF` ��� �v�&9���2�6 ���"�P;F# ��� �v�&.�"�f��j" # �����&("���6���� �1; *'WB&(&(���3FH$�&( :F# ��� �v�&,���B&6�� :F# ��� �v�&�I"&fF��a��"512 ��6 ����6����I2��M��".R&6�� _���� %$�&��&(&(���3FH$�&( ��D".�&6�� d" # �����&("�K�6���� �1; ����q�6 ���"��TF# ��� �v�&D���D&6�� �F` ��� �v�&:I"&cFM�V��"512 %�6 ��6�6����Ij&6�� ���� H$�&9�6 �����&6��"5����&B�6 ���"�P��� �� ��w* �, ���"��/F# ��� �v�&[���[��"512 %$�&( ��"5���3�!�3.?&6�� -���� %$�&'���B�DF%��6 4�6 �����&6�3"5�?*zN _� �v%�� -&6�� :.�"5���3" Zf����IK %�����1; �&( �����*

;2����$%� Oe\� ���"512 ��6 ��6���3"5�a&6��12 *et &,� � # ���%�B"5�a&6�� D��"512 %�6 ��6�6�3"5�a���I"���3&6��1Y$��6 �?*$ O � $�1DF# ��,".����3I5�M&,���� H$�&B&6$� %�3 ��B&("d��j" ` ��P��&("�

� -

Page 22: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� O � $�1DF# ���".n�3 �.�&,���� %$�&[&6$� %�3 ��B&("d��a" # �����&("�$ � O � $�1DF# ���".R&6��12 ��,&6�� =���3I5�M&,���� %$�&[&("d&6�� =" # �����&("�4���B�� ��j.��6"51 �%��6�g*$ � O � $�1DF# ���".R&6��12 ��,&6�� =���3I5�M&,���� %$�&[&("d&6�� =" # �����&("�4����� ���"512 ��6 ��6�6 �?*� � O � $�1DF# ���".�&6��12 ���&6�� D�3 �.�&,���� %$�&[&("d&6�� =" ` ��P��&("�4���B�6 ��j.0�6"51 �%��6�?*� � O � $�1DF# ���".�&6��12 ���&6�� D�3 �.�&,���� %$�&[&("d&6�� =" ` ��P��&("�4����� ���"51; ��6 ��6�( �g*7���� � O9W4� �����I c�6�3U� =".R&6�� =�6 ���"��k���/&6�� :����I5�>&��6 �����&6�3"5�aF# �.0"�� :��"512 ��6 ��6���3"5�?*� 7���� � O � �Z �h� �����I c���3U� =".J&6�� :�6 ���"��j���/&6�� :���3I5�M&��6 �����&6��"5�/F` �.�"�6 :��"512 %�6 ��6�6�3"5�g*7���� � � O9W4� �����I c�6�3U� =".R&6�� :�6 ���"�Pj���/&6�� :�3 �.�&,�6 �����&6�3"5�/F# �.0"�6 :��"51; ��6 ��6�6��"5�?*� 7���� � � O � �Z �h� �����I c���3U� =".R&6�� =�6 ���"��E���/&6�� :�3 �.�&��6 �����&6�3"5�k��.0&( �����"512 ��6 ��6���3"5�?*��2�57 ; O9oR����6�j�6 ��a&6��12 = # ��,F���&( :".�%��&6�)*'\� � # �����B"5�a&6�� D7����%!". �%����j$��( �?*� � �!��� O9oR������j�( � �7/&6��12 *e\� � # �����B"5�j&6�� :7)�����". �%��6�a$��( �g*; O � $�1_F# ���".n����(&6���%��&[I��"5$� �F��d�����$� ���*� ��� O i "5�(&,".�&6�� D��$�F�&(�6 � =F# ��3" Z &6�� :��II�6 �I5��&( c" # �����&("�4���/&6�� DOM$� ��6�! H����

%��,-0(*- � -SK � 9 ),o"K � e@p���K � 9 ),o"K����� � �� ��

� " #������� � �������� � �� � � 3 ���

-�f-0%DK ������� �� +E&���-0%DK ������� �$ ei/E)����� ������� �����A� o,( ������� ����! 3 ��

�"!" $#&%(')�#A� o,( ������� �

oR�3I5$��6 ��* � O � $%1DF# ���".��, ����f.0"� 1- ` ��P��&("��^)���� �12 ��* �6$�F�&(�6 � fF` ���"hZ�&6�� 4��II�6 �I5��&( D" ` ��P��&("�[���e �<� ���$�&( � ; ��$�1_F# ��e".?&6��12 ���*98e�����" # �����&("�B�6���� �12 ���T&6�� a�6$�F�&(�� � ����_ �<) ���$�&( �{S�M$%1DF# ��c".f&6��12 ���*L+f�� !�� ��r��"5$%�>&2"., ���P�~" # �����&("�;�6�P�� �12 a����������� �12 ��>&( � ; ��$�1DF# ��,".�&6��12 ���*

+J"V� ������ /Zf�� �&6�� ��c&("V��"51; ��6 ��6�;��&;��&(&(�P�3F%$�&( a�3 �� ��B"�2�6 ���"�P~�3 �� ��wQeZ[ j�� � �S&("V��"512 H$�&( a&6�� ��"51_F%���� �~��&(&(����F%$�&( j���S�6 ���"�P~F# ��� �v�&�*S]' ��� �v�&;����~F# a ��(&6��1;��&( �{FM�Tv%�������IE"5$�&2&6�� a&("&6����$�1DF# ��!".=&6��12 ��!&6�� E��&(&(����F%$�&( k"���6 ���"������d�6 ��|.��6"51 �%��6�}���}� ���"512 ��6 ��6�6 �?*�+,�� k&("&6����$�1DF# ��;".-�6 ��%�d���}� ���"512 ��6 ����6�3"5���;� � ` ��%��2"5�{&6�� j" # �����&("�������� �12 ���*�zN X��"512 %$�&( E&6�� ��&(&(���3FH$�&( _���k�6 ���"��kF` ��� �v�&,".n �����X" # �����&("�-�6���� �12 c��%k�6$�1 &6�� �1 $� j&("�I �&4&6�� c��"51DFH���� ���&(&(���3FH$�&( 2���L�6 ���"��LF# ��� �v�&�*c+m"j��"51; %$�&( 2&6�� 2��"512 ��� ��6�6�3"5�LF# ��� �v�&�".B��L" ` ��P��&("�: �<� ���$�&6�3"5��6�P�� �12 Q�Z[ � ��6&6��1;��&( � � Q � � Q $ � ��� $ � * � � ��� $ � ���6 - ��(&6��1;��&( �a$�������ID&6�� ���$�1_F` ��B".g&6��12 �� �����j" ` ��P��&("�B������ �12 =���[ �<) ���$�&( �a����&6�� =��$�1DF# ��[".g�6 ����B".m&6�� -" ` ��P��&("�B������ �12 *'+,�� �&("&6����$�1DF# ���".R&6��12 ��, �����j" # �����&("���6���� �12 D���� �<) ���$�&( �E���a�;O�$� ��6��&(�6 � D���,��"51; %$�&( �aF��/&(����� ���������I&6�� j&(�� � *�+,�� j�M$�1_F# ��2".-�6 ����;.�"�;" # �����&("���6���� �1; ��!���KI5��� ��|���{oR�3I5$��6 ?��* � *�+f�� j�M$%1DF# ��

� .

Page 23: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

".=���� %$�&6�K&("q&6�� j" # �����&("���6���� �12 Q�&6�� j�6 �O�$��3�� �12 ��>&6�;".�&6�� E��"512 ��� ��6�6�3"5�~&( ��P������O�$� j���|&6�� " # �����&("�d�6�P�� �12 j� �&( ��P1;���� � � ��% $ � *Tt &;����"5$���TF# ���"&( �{&6����&2&6�� a�M$%1DF# ��K".4�� ����2���� ���"512 %�6 ��6�6�3"5�%�e.�"�,���" ` ��P��&("�,�6���� �1; -���[��"5�%�6��� ��6 �!&("KF# 4U� ��6"2�3.m&6�� ���&(&(�P�3F%$�&( -"�B�6 ���"��/ZB����3�6 ����!����� ��6�( �k���a� ���"512 ��� ��6�( �/����&6�� :O�$� ��6�; �<) ���$�&6�3"5�/ %����?*nWf.�&( ��, ��(&6��1d��&6����I�� � Q $ � Q � ���� $ � &6�� _��"512 ��6 ��6���3"5�/F# ��� �v�&,������"512 H$�&( �j$��6����IK&6�� :.�"��1_$%���� :���aoR�3I5$��6 ��*���*

< &m(J)�+E-2/E/ < &�(*),+.-0/./ < &�(*),+.-0/./� & 9 - � -SK � 9 ),o"K � efp���K � 9 ),o,K

��� -2%Do"K.e@& 9 ��� ����� # ��� ��� ! 3 ��� �������� # ��� ���� ! 3 ��� ������ #� ��� ��� ! 3 ef(*- � ��� ���� #$ ��� ��� ! 3 � ���� !��� � � 3 � ��� ������� # ��� ���� ! 3

� ��� ����� #$ ��� ��� ! 3 � ��� !��� � � 3o���I5$��6 ��*�� O'89<� ���$�&6��"5�j+,��12 =F# �.�"�6 :���a��.�&( ��4��"512 %�6 ��6�6�3"5�

� �RQ � $Y"� "�X[���S) " � ��5zN 2 ��6" #"5�( K�H� @G %����6 c" %&6��1;�3U� ��-&("j�$�&("51;��&6��������3�E�6 ��3 ���&:���&6��.0"�:��"51; ��6 ��6�6��"5�EI5��� ��N�aOM$� ����Z["�67���"5�?*ftu�k&6�� Dv����6&f %����6 DZ[ _" �&6��1;�3U� D ���P�LOM$� ����j���j&6�� cZ["�67���"5�E$�������Id��12 �12"�6�j�hZ[���� O�$� ��6�r" �&6��1;�3U� ��h*|tu�~&6�� k�( ���"5�%| %�%��( aZ' X��"512 %$�&( k&6�� k��&(&(���3FH$�&( k���~�� ���"��{F# ��� �v�&;$%�6����I&6�� XOM$� ����~ �<� ���$�&6��"5�| %������;.��6"51 &6�� kv����6&d %����6 E���}� ������ E&("T��"512 ��� ��6�!� � ` ��%�����IN"5�}&6�� ��"512 %$�&( �VF# ��� �v�&6��*a+,�� ;����&6�3"5����� dF# �������L$�������Ik�W� @G %����( ��� � ��6"5��P�T���:&6�� !��6��$�12 �&6�3"5�V&6����&���&6�c��"512 ��6 ����6�3"5�����d�c�������� ���d���&6��FH��( 4Z4��������"&B���%���I -&6�� �O�$� ��6�2 �<) ���$�&6�3"5�� %����d�(&(��$%��&6$��6 *+,�����B `"5���>&BZB��, �<) %������� �/���k^) ���&6�3"5� ��*���* � *

+,�� E1;�������3I"����&6��1 �2A#H C*� A$ A)�� ? ; ��J&�� )�� ;5� �BHa���!I5�3� ������}o���I5$��6 6��*���* +,�� X���� %$�&2&("S&6�� " �&6��1d�3U� ��=���-�a�( �&-".'�6 �����&6�3"5��� � ���X&6�� 2���&6��F%��6 Qg&6�� ��3�:�(&6��&6���(&6������Qg�/�( �&=".[OM$� ��P�3 �� D ���L&6�� �6 �O�$��3�6 �N� ������� !�( # ����3v%�c %�����12 �&( ��P�!��*m+,�� ;� ������� d�( # ����3v%�K %���P�12 �&( ����D��������$�� ��2�57 ; Q � � �������� �fW-C �6�3U� *,+,�� :" �&6��1;��U� ��4��"512 %$�&( ��f ���P�X��&(&(�P�3F%$�&( _F` ��� �v�&f���k�6 ���"��X�3 �� ��mF# ��� �v%&�*Bo�"� �����NO�$� ��6�j���j&6�� cOM$� ����j�( �& DKQH&6�� _" �&6��1;��U� ��4I �&6�-�!" �&6��1;��m �<� ���$�&6��"5�E H����k$�������Id��12 �12"�6���"I5���3U���M&e" %&6��1;�3U� ���*�t &9���n&(":F# ,��"&( �d&6����&e1c$��3&6� @AO�$� ��6�_" �&6��1;�3U���&6��"5�2���9��"&e�� % %��������F%�� [��e&6�� ��6 ���,��"!1;��&( ���������3U���&6�3"5�a".9���>&( ���1; ������&( :�6 ���$��3&6�,��� �%��6�?*�+,�� D" �&6��1;��? H����a.�"�4�dO�$� ��6�a���%�������&( ��&6�� � �<) ���$�&6�3"5�!�6���� �1; ��n.0"�e&6�� ," # �����&("���9���K&6�� ,OM$� ��6�*n+,�� �" �&6��1d�3U� ��9��"512 %$�&( ��9I"M")2 ��(&6��1d��&( ��". $ � Q $ � Q�� � ��% � � .�"�� ���P�N" # �����&("�= �<) ���$�&6�3"5�L�6���� �12 2FM�k&(����� ���������I/&6�� 2OM$� ��6�j&(�6 � *Do�"� �����K" # �����&("�n�6�P�� �12 ����c�4O�$� ��6�Q&6�� '" �&6��1;�3U� ��R��"512 %$�&( ���&6�� B�3 �.�&���&(&(����F%$�&( Q����3I5�M&���&(&(�P�3F%$�&( B����6 ���"���F# ��� �v�&�*Rt &[�%��e&6�� �F# ��� �v%&e&("K&6�� ��6 ��( # ���&6�3� -��&(&(���3F%$�&( �F# ��� �v�&[���d�� ���"���F` ��� �v�&�*n+,�� ��6")�� ��$��� -�����6 � # ���&( �a.�"�f����#&6�� :&6�� :OM$� ��P�3 ��,���/&6�� =I5��� ��j�( �&�*'\-��&6�!��������"5�6 ��j.�"�f��"512 ��6 ����6�3"5�"5�k� ����6 ���6����I2"�P� ��,".R #"5�6�3&6�3� =F# ��� �v�&�*'W �� �����&6�3"5�j������"51; ��6 ��6�( �E��&,�6 ���"��E�3 �� ��g�3.�&6�� :�� ���"��F# ��� �v�&,����1;"�6 =&6����j&6�� :��"51DF%���� �aF# ��� �v�&B".n����#&6�� D��&(&(�P�3F%$�&( ��,���/&6�� =�6 �����&6�3"5�g*�z# � #:~ %�/:��'x6@; ��6L)c' � 9<� ��lU' � /U4 n+,�� e.�$��%��&6�3"5��� � �5�"! $#,� $%��. " � � � ���%� � �-� � ���$ 7 ��� �� �OM$����6 n&(����� ��P�6����I, ���P�_O�$� ��6�-&(�6 � [��"5���(&6��M&��$�1DF# ���".e&6��1; ���*:+,��12 c��"512 %�3 �<��3& �j".e&(�6 � K&(���h� ����6��9��� 1 � � �PQ?Zf�� ��6 � ���4&6�� 2�M$%1DF# ���".'��")� ��

� /

Page 24: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

���N&6�� ;&(�6 � !��%V�( %��� ���"512 %�3 �<��3&A�N���D�k��"5���(&6��M&�*/zN !���h� !$��6 �q� 1 � ��� !�� � �-&6��1; d���T1 � � ! ��( %��� K12 �12"���j��ZB���6 K" �&6��1;�3U� ��4 ��6" #"5�( �E��� � ^� �� / �I�G* �r���,&6�� K��$�1DF# ��4".n" ` ��P��&("����*fzN 2���h� ��"5���6��� ��6 �Kv�<) �2�M$%1DF# ��R".`��"51; ��6 ��6�6��"5�K&( ���������OM$� ���*��4 ����� Q>&6�� �&6��12 ���"512 %�3 �<��3& �_".H"5$��9I�6 � �����3I"����&6��1 ��� 1 � � ��� !�� � �PQHZf�� ��6 � ���f&6�� _��$�1_F` ��f".9OM$� ��P�3 ��,���k&6�� :I5�3� ��XOM$� ��6�a�( �&�*,+,�� D�6 %��� ��"512 %�� �<)�3& �����O1 � � ! �

� �

Page 25: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

��� ����#� �)'�� ^� �&,".��6 �����&6�3"5����Q :KQH^�&6��&6���(&6�����,".��� �����&6�3"5����Q ! Q#^� �&�".nOM$� ��P�3 ���Q��KQ%\� ��)���� D�( # ����3vH� %�����12 �&( �����Q��

�� � ���#� �� tu� ���? %�M�)�6������?���h�"5$�&��� t ����&6������3U� � �����E�6 ���"��j��%j��&(&(���3F%$�&( �6AD9 A�=�H � QR7� �����XO�$� ��6���c����� �%�� � �&,&6�� D" �&6��1;��?O�$� ��6�� �<� ���$�&6�3"5�a %������ ��0 .�"������ � �-0 � � � ���/0�����$ 7 � � � � ��� � ! ��� QR]� ���P�E�6�P�� �12 �_����� �-0 �8��� i "512 H$�&( =&6�� =&("&6��m��$�1_F# ���".�&6��12 ��,�6�P�� �12 D���B �<) ���$�&( ���� � " � � � � � � � � �5�"! $#,� $%��. " � � � ��� ��0 ��� ������ 8e�6&6��1;��&( $ ��Q $ ��Q � ��Q � ������ � � ��� � � � $ � � $ � � � � � �-� � ����$ 7 ��� ��� ��0 ����� ! ������ i "512 H$�&( =&6�� :�3 �.�&,��&(&(���3F%$�&( :���a���3I5�M&,��&(&(���3FH$�&( =F# ��� �v�&����� � � 7 �=� � �!����� � � '�=� � �!����� � � � �5������� ��������5��� � ������� ��� ��0 ��� � ! �� � i "512 H$�&( =&6�� =�6 ���"��jF` ��� �v�&�.0"�f �����X���� %$�&[F%��( D�6 �����&6�3"5������ 2�=� � �!���6� � � �5� : �! " '; �1� � �!����� ��� �-0 ��� � ! ������ W��/&6�� :F# ��� �v�&B&(";&6�� D��"�6�6 ��( #"5��%����IK��&(&(���3F%$�&( :��%a�6 �����&6�3"5������ # '7 � � � �5 ��� � �!����� � ��� � 78�=� � �!���6� � '78�"� � �!����� � 2�=� � �!���6� ������ &P�8� QR7������ &P�8�TQ 7�� ��� i "512 %$�&( :��"51_F%���� �a��&(&(���3F%$�&( =F# ��� �v%&�.0"�f�;�6 �����&6�3"5����� i "512 ��6 ����B�6 �����&6�3"5�j��&f�6 ���"��j�3 �� ��m�3.J�� ���"��aF# ��� �v�&����,1;"�6 =&6����j��"51_F%���� �k��&(&(���3F%$�&(

F` ��� �v�&o���I5$��6 ��*�� O'W��3I"���3&6�%1�O"!$#&%('�)*#,+.-0/21436587:9,+;-=<>+;3�?;@A%

��� ����#� �)'�� D-$� ��6�Q.�2Q`^�&6��&6���(&6������".J�� �����&6�3"5����Q !�� � ���#� �� 1� %&6��1;��?O�$� ��6�� �<� ���$�&6��"5�a %������� �4�( _�212 �12"�6�a��"I5���3U���M&," �&6��1;�3U� ���&("dI �&f&6�� :" �&6��1d��?OM$� ����! �<) ���$�&6�3"5�a H���� � �, �&6$����/" %&6��1;��gO�$� ��6�! �<� ���$�&6��"5�j %����

o���I5$��6 ��*��BO'W��3I"����&6��1�O2!$#&%�BDCE%�7GFH+.-(IKJK/

��� ����#� �)'�� D-$� ��6�� �<� ���$�&6�3"5�a %����gQL� ��0 Q%8n<) ���$�&6�3"5�k�6���� �1; Q �5QH^)&6��&6���(&6������".R�6 �����&6�3"5����Q !�� � ���#� �� WB&(&(����F%$�&( :F# ��� �v�&��� i "512 %$�&( :�� �.0&,��&(&(����F%$�&( =F# ��� �v�& � � 78�=� � ��������� � � �-��� � �!���6� � � ��� �-0 � ! ��� i "512 %$�&( =�P�3I5�>&,��&(&(�P�3F%$�&( =F# ��� �v�&��� 78�=� � ������� � � � �-�1� � �!����� � � ��� ��0 � ! ��� �, �&6$���� � 78�=� � �!���6� � '78�=� � �!���6�

oR�3I5$��� ��*�� O'W��3I"���3&6��1 OM!N#%�OP%�%�Q7(R@A%�#�SP#&TE# UM%

���

Page 26: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

��� ����#� �)'�� D-$� ��6�� �<� ���$�&6�3"5�a %����gQL� ��0 Q%8n<) ���$�&6�3"5�k�6���� �1; Q �5QH^)&6��&6���(&6������".R�6 �����&6�3"5����Q !�� � ���#� �� �f ���"��jF# ��� �v�&��� i "512 %$�&( =&6�� =�6 ���"��jF# ��� �v%& � '�=� � �!������� � � �-��� � ������� � � ��� �-0 � ! ��� �, �&6$���� 2�=� � �������

oR�3I5$��6 ��* � OeW��3I"����&6��1�O"!$#&%��$#,9,?.Q )6SP#&TE# UM%

���

Page 27: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� �� � ��$Y #".$ � 12- � ���T-3125 � X ]EXtu�d&6�����e�( ���&6�3"5��Z[ 4 %�6 ��( ��M&'&6�� ��6 ��6$%�3&6�9".g # ��6.�"��1;��%�� f ������$���&6�3"5�!".g"5$��B12")� ��w*RzN =�����6���3 �!"5$�&&6�� _ ������$%��&6�3"5�k"5�E&6���6 � KO�$� ��6�j�( �&6�4&6����&-���6 c���k�������� ���6����I;"�P� ��4".9��"51; %�3 �<��3&A�*�+,�� D� �&6������f".&6�� DO�$� ��6���( �&6�f���� :I5�3� ��j���aoR�3I5$��6 ��*���QHoR�3I5$��� ��*��2���joR�3I5$��� ��*�.�*

-'K � < &�(*)��f- � � &me 9 / -'K � < &m(*)��@- � � &�e 9 / � -�f-0%LK]/ -'K � < &�(*)��f- �lA p�p�+.-'p �YK.-0/

oR�3I5$��6 ��* +FO i "512 %�3 �<��3& �d". D-$� ��6�j^� �&6�

� o,-'+ -'K � o,-0+ %��,-0(J- 3 ��+E-��mo�- 9 %

-DK �� G �����Q�����*������� 3 �04� G �������[�������*������� 3 G� G �����[�������*������� 3 �2G

-DK � � � �����Q�����[����� 3 �04� G �����Q�����*������� 3 �04

-DK �� 6 �#A �����Q�����[����� 3 �04� 6 �#A �����Q�����*������� 3 G� 6 ����A ���������*������� 3 �04

oR�3I5$��6 ��*�- O D-$� ��6�j^� �&6�

98]�<� &W7Q !]"T#8�&P'�'��<]� � &(�S98�%��� �&P'zN f���h� ,$��( �K&6�� �o81 � � � �-^ .�- ����"512 ��� ��6�6�3"5�c&( ����%����O�$� ,��&n %��I ,�3 �� ������KvH�3 [�� �� ��).0"�9��&(&(����F%$�&( �3 �� ��g���>&( �I �����"512 ��6 ��6���3"5�a��� , �`z .�"�,�6 ���"�Pj�3 �� ��m��"51; ��6 ��6�6��"5�?*

zN K����� K$��( �X�d1;"����v� �a� ����6��"5�j".9��\�8:� i,� � / � �J.�"���6&(������Id��"51; ��6 ��6�6��"5�?*�+,�� : ��M&6�3�6 ������&6�� d%����&6�3"5�����6�L���6 ��(&("�6 �r���V�j�( � H������&( !�( �O�$� ��M&6����9vH�3 ;��� �%����?*�+f�� ; #"5�6�3&6�3"5�N��$�1_F# ��:".�&6�� �����&6��"5�����6�; ��M&(�6�!���[$%�( �/��B&6�� =7 ��*e+,�� �7 ��������$� �".Jv����(&[ ��M&(�6�!��� � Q��( ���"5�%a��� �c �&6��* � $%1DF# ��".RFM��&( ����6 �O�$��3�� �/&(";�6 � ��6 ��6 ��>&, ���P�j7 ��/�����$� :���� �O�$���?&(" � !���� ��������������� !������������ �! �P*e+,�� :�����&6�3"5������� ��M&(�6�T����SF# �&6�� /Zf��"5�3 /��&(&(���3F%$�&( !"�;�L�61;����3 ��c�P�M$%��7H*T+,�� /�M$�1_F# ��_".������&6�3"5�%���6�N ��>&(�P�3 ��2��� �O�$���m&("�&6�� c�M$�1_F# ��f".9����(&6������&f�P�M$%��7a�����$� ���* 1-�� D7 ��j ��M&(�6�a # ��4�P�M$���7j����f&("�F# _�(&("�� �k.�"� �� ��6�;��&(&(����F%$�&( ,�����$� f���2&6�� ,�6 �����&6�3"5�?*RzN 4��"5������� ��9F%$%���������I4&6�� 4�����&6�3"5�������_.�"�'�P�M$���7K���3U� , �O�$���&("d��&(&(����F%$�&( :�6�3U� -"������3.g&6�� _��&(&(���3F%$�&( :���3U� *9+,�����B����?QH��"hZ[ �� ��fF# = �<)&( ���� �a&("d�P�M$%��7!�6��U� =&6����&���,��M�j1c$��3&6�3 %�� �".n�d %���6&6����$������������$� *'zN c��"512 %$�&( :&6�� D&("&6���� ���"512 ��6 ����6�3"5�a&6��1; :�6 �O�$��3�6 �/.�"� �����S�P�M$���7q�6�3U� ���"5���6��� ��� �q���r$��( !&6�� !�P�M$���7V�6�3U� d&6�%��&c����c1;���%��1_$%1�� ���"512 ��� ��6�6�3"5�q&6��12 *+,�� c� ���"512 ��� ��6�6�3"5�E&6��12 K���4I5�3� ��kF��j&6�� c.�"��1_$%��� � � ����"$# * � �%��� * � �& �'��()� * ��2�!7 ; �+* � � #$��,'���.- *� �%��� * � � �!��� �+* � � #$��,'���.- * � ��/ � ")����� * ��'�!7 ; �BZf�� ��6 � ����"$# ���f&6�� c�M$%1DF# ��f".e&6��12 ��4&6�� _��&(&(����F%$�&( ���4�6 ��?Q�� �%��� ���4&6�� 2��$�1DF# ���".97 ��k�����$� ��� # ��-��&(&(���3F%$�&( c�����$� Q � �0& ����()�-����&6�� c��$�1_F# ��4".9F���&( ��

��

Page 28: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

Visit (830)

Doctor(91)

(77)

(77)Prescription

(2155)

Drug

join3

join2

(270)

(270)

join1

(891)

(59)

GroupBy(Doctor.DocId, Drug.Type)

Doctor(91)

Prescription(2155)

join3(2155)

join2(2155)

join1

Visit (830)

Drug(77)

(830)

Doctor(91)

Prescription(2155)

join3(2155)

join2(2155)

join1

Visit (830)

Drug(77)

(830)

Query 4 Query 1 Query 5

oR�3I5$��6 ��*�. O ��>@F2MOo =*CEME>@�fCP>@MOF�YNS����@� ���dKRH@G ���

�6 �O�$��3�6 �q.0"�c �����S7 ��T�����$� Q � #)��,����.- ���_&6�� /�M$%1DF# ��c".,&6��12 ��_&6�� /��&(&(���3F%$�&( ����c� ���"512 ��6 ����( �?Q��� � ��/ � ")����� ���=&6�� ;"�P�3I5������n��$�1_F` ��D".�FM��&( ��D���V �����S��&(&(���3F%$�&( 2�����$� *�WB&_ ��6 ��( ��M&�Q�������������Ia".�����&6��"5�������3 ��'�12"5��I2�� b# ��6 ��M&'��&(&(���3FH$�&( ��B���!����P������Ic".J%����&6�3"5�����6�2���E�fW-C ���6 =��"&B��"5���6��� ��6 �?*�E&('� %:���' 57�8� � �%'�&P� � 5 ������'+,�� _��"512 ��6 ��6���3"5�jI5����gQH&6����&����,&6�� _� ����6 ���6 c���k"h� �������JO�$� ��6�/ �<) ���$�&6�3"5�E&6��12 Q`"F�&6����� �k.0"��&6�� &6���6 � !OM$� ����X�( �&6�_��.0&( ��K��"512 ��� ��6�6����I/&6�� !���&6�k���%�������&( �LF��X" %&6��1;�3U� ��D���=�6��"hZ4�q���NoR�3I5$��� A��* �0/����oR�3I5$��6 O��*���*9t &[�����F` ���"&( ��&6����&[&6�� 4I5����!� ����� ���( ��B��'&6�� 4��"512 %�� �<)�3& �;".?&6�� -OM$� ����3 ���QM&6����&���=��"512 H$�&6��&6�3"5����n��"512 H�3 �<)��&A�E�������6 ���( ���*K+,�� KI5����V ��6 ������&( �XF��E&6�� c" %&6��1;�3U� ��:���L&6�� ;���&6$���I5����E���6 _���%�������&( �k���joR�3I5$��6 ��*���*4+,�� DI5����j ��6 �%����&( �k���fOM$���&( D ��6 ������( :.�"�-^� �& � ���X^) �& ��*4^� �& ����M�"5�3� ��e��"51; %�3 �<d��II�6 �I5��&( =O�$� ����3 ��9��%d�3&e���e��3y!��$��3&R&("D ��(&6��1;��&( f&6�� 4 %�����12 �&( ��P�e.�"�'��II�6 �I5��&( O�$� ����3 ���* �f ����� Q4&6�� kI5����| ��� ������&( �����d��"&�� ��6�{ %�6 ������( *�o�"�j^) �& � &6�� X" �&6��1d�3U� ��!���%�������&( �&6�� d�6&(������Ia��&(&(���3FH$�&( ��:\ 1 i +O1 �:* � W�CE8 ��%V\ ��� � * +�� �e8l&("jF# ;��"512 %�6 ��6�( �?*!o�"�K^� �& �k���^� �& �/" %&6��1;�3U� ��:���%�������&( �L&6�� d��&(&(�P�3F%$�&( ;\ 1 i + 1 �:* � W�CE8 &("kF` ;��"51; ��6 ��6�( �g*;+,�� ;��&(&(���3FH$�&( ��\ 1 i +O1 �:* � W�CE8 ���N\ � � � * +�� �'8 ���� ;� ���"512 ��6 ����( �L"5���3�jZ4�� ��L&6�� K�6 ��6$���&6������ ;����( %����� �.�"�c&6�� �O�$� ����3 ��c���S^� �& � *NW4�K����rF# !��"&( �r.��6"51 o���I5$��6 K��*�.�Qe&6�� ���$�1_F# ��_".,�� ��6$��3&_&6$� %�3 ��c���6 �61;����H��"512 H���6 ��&("c&6�� ���$�1_F` ��[".m&6$� %�3 ��[���d&6�� 4�6 �����&6�3"5����*n�4 ����� -&6�� ��!���6 -F# �����I_� ���"512 ��6 ����( ��61;����%��$�1DF# ��'".?&6��12 ���*Rtu�/^� �& �_���/^� �& �:&6�� 4��&(&(���3FH$�&( 4\ � � � * +�� �'8{���'���>�"5��� �!���!�( ��3 ���&B���I�6"5$� %FM�N" # �����&("���K���S���c� ���"512 %�6 ��6�( �r�����6I /�M$%1DF# ��c".,&6��12 ���*X�f ��%�� Q9" �&6��1;��U� ��c�"� ��K��"&����%������&( =\ � � � * +�� �e8}&("2F# -��"51; ��6 ��6�( �g* i "512 ��6 ����6����IK��&(&(���3F%$�&( �� � W-CE8|W � \ +�� �e8{$%�6����I\-����&6�3"5�������k �����")�����I/�6 �%$��� ��=&6�� 2�6 ���"�PN�6�3U� 2".[&6�� ;��"�6�6 ��( #"5��%����I��6 �����&6�3"5���=���$�I/���V�")��&("�.��6"51 ��aFM��&( ��=&(" ��F���&( ���*c+f�� 2� ���"512 ��6 ����6�3"5�L&6��12 K.�"�:\-����&6�3"5�����6�X �����")�����I/���=��"512 H$�&( �LFM���"5���6��� �������IK&6�� :��$�1_F# ���". 9�� A�A��/���/&6�� D�12"5$%�>&,".R���&6�2�� ��j.��6"51Y&6�� :�����&6�3"5�����6�*

zN ����2��"&9vH��;��M�cF# ��� �v%&nZf�� ��;���M&( �I ��eZB��e��"51; ��6 ��6�( �!��&'��&(&(����F%$�&( ,�3 �� ��H$��6����I-&6�� f %��I �3 �� ��Jo81 �l&( ������%��OM$� : �� ��k&6��"5$�I5�k�3&,�� ��j&("!�����6I _� ����� ���( _���k��� �����I K�6 ���"��E�6�3U� D��%k���M&( �I ��������61d����H� ���"512 ��6 ��6���3"5��&6��12 *ntu�>� ��(&6��I5��&6�3"5�a�6 �� ���3 �/&6�%��&�&6�� =��"�� :�%����������I: %��I :�3 �� ��?o81 �

���

Page 29: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

��"512 ��� ��6�6�3"5�/����B&(";����%��3 f&6�� :�� b# ��6 ��>&B�6�3U� ��B".���"512 ��6 ����( �/�����$� ��������� b# ��6 ��>&B %��I ��f����&6���������e �<�&(�P�D&6��1; f"h� ��P�� ���Zf�����P�;�M$%�����3v� ��R&6�� fF# ��� �v�&�*n+,�� ���"�� f.�"�'o81 ��&( ��P������O�$� f��&[v%�3 4�3 �� �����,����12 %�3 ��,��4�3&f����f&("!����%��3 -"5���3�a�2v�<) �k�� ���I&6�?*'+f�� :" �&6��1d�3U� ��f����f&("d�����"5$��M&4.�"�f&6�� D&6��12 "h� ��P�� ��k".�&6�� D��")� =&("d�����$�����&( ��3�/ ��(&6��1;��&( _&6�� =F# ��� �v�&�".R��"512 ��6 ����6�3"5�?*

+,�� e1;��<���1_$%1 �%��6�_�( %��� [�6���)����I5�m&6����&J����_F# 9"F�&6����� �DFM�=&6�� '��"512 ��� ��6�6�3"5�=&( ��P������O�$� ��m&6����&Z[ K�%��� ;$��( �N���4�6��"hZf�N���XoR�3I5$��6 Z��*���*_zN ;��"512 ��6 ��6�6 �L"5���3�j&6�� 2��&(&(����F%$�&( ��-\ 1 i +O1 �D* � W-CE8���;\ � � � * +�� �e8,*M+,�� �%��6�2�����)����I5�n"F�&6����� �2F��c��"512 %�6 ��6�6����I�&6�� �1 ���n���%�������&( �2��n&6�� 4���&6$����6�h������I5�,��������3 �?*

+J"|���� ��67�Zf�� �&6�� ��E�������I~��"512 %�6 ��6�6�3"5��&( ��P������O�$� ��a&("|&6�� N �<� ���$�&("�k ���I5���� V��� �� �<)&(���"h� ��P�� ��?Q%Z[ :����k�2�6 � ��6 ��6 ��>&6��&6�3� _�( �&,".nOM$� ����3 ��B"5�k$%����"512 ��6 ����( �a$��6����IcF#"&6�/&6�� _$���12")��3v� � �<) ���$�&("�= ���I5���� c���E&6�� c��"51; ��6 ��6�6��"5�E�hZ[���6 K �<) ���$�&("�= ���I5���� *4+,�� _ # ��6.0"�P1;����� c".nF`"&6�EZ[ ��6 �6��1d��������*

0

5

10

15

20

25

S1 S1 S2 S2 S3 S3

Per

cent

age

Gai

n ->

Query Sets ->

Compression Gain

Max GainAvg Gain

o���I5$��6 ��* �0/ O �(YcA�JVMEF�`O`EBDYcH (]KRBDHvSUYcM = �c�<=�� KRHVG�=��

� o,-'+ -'K B � ��� �_e 9 A�� p � �_e 9!� � �� ��

,� � 6��"� G � 6�� � �

oR�3I5$��� ��* ��� O i "512 %�6 ��6�6�3"5� � ����/.0"�=^ � QH^ �K���X^ �

� �

Page 30: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� o,-0+ -DK < &m(*),+E-2/E/E-01 B � �l� +.-01,ef%DKE-01 B � �lA %LKEo�� �A KEKE+.e���o"KE-2/ � ��e 9 � �_e 9 -'K � $�;=<> �;?�=� ��A�BC� G,����G 6�6:� �

$?� 7 �J� ��?��� -'K � $�;=<> �;?�=� ��A�BC� � ��f� �_��� 4 -'K � $�;=<> �;?�=� ��A�BC� �2G Y4,� 4 ������� 6

oR�3I5$��� ��* � � O � ����6�9�6 ������&( �aFM�H1� �&6��1;�3U� ��

� -� �YK.e@& 9 B � � � � e 9 p � &m/./�e����f- A %LK.o � � � � e 9 p A�� ��e �f-01 /Ee��0-?e 9 � mK.-0/]3$ +Eo�p ����6� 3 G� � G� �$ &"%LK.&�+ �"����6 3 � �,��G� 4� +.-0/ � _�Y6�4 3 Y6���G� 4 ef/Ee K ����4 3 6��,� 6�� 4

oR�3I5$��6 ��* � � O[o�����6�E^� %��� _^����)����I5�

� +

Page 31: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

� ����� �������� �� ��� ������� ����

���������! #"%$'&)(*�����,+-&/./���102.%�,+-34(5$6�879�1:<;�(5�=0>$9:<+-0/(5?@+-&/3@+-:8(*A>$'&/3B+-&,.DC,+E?*(*AF:<A>C,+E(5�GA2&DH'0>$-I,+-0/(5?J+-&/3LK+-:8(*A>$'&/31MONP(O�/+-3O(5$��1&/3*;�?*�B(*����QGRSNL�UTV+E(5$'W)A2:<A>(YX-Z':8$'&,3*A235(5�1&/:8X-Z'AF35$'02+E(*A>$'&[+-&/.6./;/?@+EI,A202A2(YX/\]C/?*$-C^�<?*(*A>�13$-_`(5?@+-&/3*+-:8(*A2$'&/3<M

a=bJc d�efefgihBejEMG�G���%_k?@�1lm;��1&m(6./AF3*:8$'&/&��1:8(*A>$'&,3=$-_�(*���n�/+-&/./���10F./3=�/+1o-�n(5$pI^�D:<+EC/(*;�?*�1.qIrXs(*���D(5?@+-&/3@+-:8(*A>$'&(5�1:J�/&/A2lr;��13<M

trMG�O?@+-&/3@+-:8(*A>$'&[W)+-&/+EH-�1W%�1&m(u(5�1:J�/&/A2lr;��13O3*��$';/02.6WD+Ev-�w$-C/(*A2WD+-0m;/35�4$-_/(*�/��W%�1W%$-?@X-ZxC,?*$r:8�13@3*A2&�HC^$zy��<?�+-&/.{:8$'WDW|;/&/A2:<+E(*A>$'&}:<+EC,+EI,A202A2(*A>�13w$-_O(*�/�6�/+-&/./�/�102./3<M

~rM� }$-I,A20FA>(YXn$-_u(*�/�6�/+-&/./�/�102.n./�<orA2:8�[�/+-3!(5$DI^��:8$'&/3*AF.��<?*�1.�M� MG��+-&/./�/�102./3G+E?@�[�1+-3*AF0>Xp0>$'35(<Z�35(5$'0>�1&�$-?�./+-WD+EH-�1.�M=���1&/:8�-Z�(5$n�1&,3*;�?*�|./;�?@+EI,AF02A>(YX�(*���i:@�/+-&/H-�13�,+1o-�=(5$iIf��y�?@A>(5(5�1&n(5$%+[3*�<?*o-�<?�A2&D(*�/����79�1.�&��<(YyS$-?*vfM4��3@;/+-020>X%(*���=./+E(*+iA2&)(*�����,+-&/./���102.nA23+):8$-CmX�$-_u(*����./+E(*+DA2&{3*$'W%��35�<?*o-�<?1MB�q�6:<+-&p3*+�X�(*�,+E(�(*����$';�(*:8$'W%�[$-_O(*�/��(5?@+-&/3*+-:8(*A>$'&}�/+-3I^�1:8$'W%�[./;�?@+EI,02��$'&,0>Xn+E_�(5�<?G(*���[:@�/+-&�H-�13��/+1o-�6If�<�1&p?*�<�/�1:8(5�1.}+E(G(*���635�<?*o-�<?�M

a=b5� �����i�4gi����hB�i�`���������^�����RS$'&/:<;/?*?*�1&/:8X�3*;�C/C^$-?*(!A2&{�/+-&,./���102./3w.��<C^�1&/.,3�$'&}(YyS$D_V+-:8(5$-?@3<M

� ��+-&/./�/�102.}$-C^�<?@+E(*AF&�H�3*Xr35(5�1Wp����+-&/./���102.}$-C^�<?@+E(*A2&�H�35X935(5�1WD3=02A>v-�i�`+-02Wn�=3=.�$�&�$-(�3*;�C/C^$-?*(W|;/0>(*A>K�(*��?*�1+-./A2&/H[$-?�W[;/02(*A>C/?*$9:8�13*3*A2&/H�MONL&{3*;/:J�p+D:<+-35�6:8$'&,:<;�?*?*�1&/:8X�:8$'&m(5?*$'0�A23!&/$-(!?*�1lm;,A>?*�1.�M

� ��35�<?!?*�1lr;/A>?@�1W%�1&�(*31�u�����1&�W|;/0>(*A](*��?*�1+-./A2&/H6$-?�W|;/0>(*A>C/?@$r:8�13*3@A2&�H6A23S3*;�C,Cf$-?@(5�1.)IrXD(*���=$-C^�<?5K+E(*AF&�H|3*Xr35(5�1W�T��-M H�M>Z/¡�AF&m;97��6"%A2&�"9A2W%C,;/(5�<?¢\u(*+-35v93w:<+-&nI^��+-020>$�yS�1.n(5$|�879�1:<;�(5��:8$'&/:<;�?@?*�1&�(*02XAF&£:<+-35�D(*���n.��13*A>H'&��<?6$-_S(*�/�D�/+-&/./���10F.#yGA23*���131M%NP&q(*�/��"9A2W%C];�(5�<?=(*���);/35�<?[:<+-&¤+-:<:8�13*3[(*���+-.,.�?*�13*3OI^$m$-v6+-&,.[3*AFW[;/02(*+-&��<$';/3*0>X=?@;,&6W%C]~�W|;/3*A2:BC,02+1X-�<?¥A2&6(*���wI,+-:*vrH-?*$';/&,.�M¥Rw$'&/3*A2.��<?O(*����87�+-W%C,02�!$-_]?@;,&/&/A2&�H�QG¦=��Q|§ Q�lm;/¨/$'&i(*����"9A2WDC,;�(5�<?1MuQG¦=��Q�A23`+-&%$'&�KY02A2&��!./A23@:<;/3*3*A>$'&[_�$-?@;/W_�$-?�+-&/A2W)+-0u+-&,.q:8?*$-C£./A235�1+-3*�13<M6NP(�A23�If�1AF&�H�./�<o-�10>$-C^�1.qA2&q p�1./AF+�¡O+EI,3�Q�3*A2+9Z�N*NL����$'W[I,+�X-M

t-©

Page 32: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

�O${35�<?*o-�i(*���i_V+E?@W%�<?@3�A2&�(*���iorA20F02+EH-�13�A2(��/+-3�I^�<�1&�Cf$-?@(5�1.�(5$�(*���)"9AFW%C,;�(5�<?1M������|?*�1lr;/A>?*�1..,+E(*+#_k?*$'W�(*�/�pWD+-A2& QG¦=��Q .,+E(*+q35�<?*o-�<?):<+-& I^�{.�$�y�&/0>$'+-.��1. A2&m(5$#(*���p./+E(*+EI,+-3*�}A2& (*���"�A2W%C,;�(5�<?�M���&/:8�i(*���%./+E(*+{A23=.�$�y�&/0>$'+-.��1.#A2&m(5$�(*���)"9A2W%C,;/(5�<?�(*���i_V+E?@W%�<?@3=:<+-&q+-:<:8�13*36(*���.,+E(*+�yGA>(*�/$';�(4I^�1A2&�H�:8$'&/&/�1:8(5�1.)(5$[(*���GWD+-A2&)35�<?*o-�<?1M4�u�<?@A>$9./A2:<+-0F0>X6(*����./+E(*+6AF&%(*����"9AFW%C,;�(5�<?.,+E(*+EI,+-35�%W[;,35(�I^�i35X9&/:@��?@$'&/A � �1.�yGA>(*�p(*�/�i.,+E(*+�AF&p(*���%WD+-A2&sQG¦=��Q ./+E(*+�35�<?*o-�<?�M�NL.��1+-0202X(*�,A23�3*��$';/0F.#If�%.�$'&/�D+-;�(5$'WD+E(*A2:<+-0202X�yGA2(*��$';�(=(*���D_V+E?@W%�<?@3�� A2&�(5�<?@_k�<?*�1&,:8�-MD���/A23�yGA20F0O�1&,3*;�?*�(*�,+E([(*����35X9&/:@��?@$'&/A � +E(*A>$'& A236.�$'&/�)�<o-�1& A2&£(*�/�n+EI,35�1&,:8�n$-_!(*����;/35�<?i+-&/.¤+-0F35$}(*���n_�+E?JW%�<?&/�<�1.q&�$-(�I^$-(*���<?�+EIf$';/(�(*�/�%(5�1:@�/&/AF:<+-0¥.��<(*+-A2023<M[�����%35X9&/:@��?@$'&/A � +E(*A>$'&s(*+-35v#:<+-&#�87r�1:<;/(5�)+-3(*�/��_V+E?@W%�<?!A23�(5?*X9A2&�H[(5$i+-:<:8�13@3!(*���=./+E(*+9MBQ 0>$'&/H|./;/?@+E(*A>$'&n(*+-35vn02A2v-��./+E(*+i+EH-H-?*�<H'+E(*A>$'&}WD+1X+-0F35$n?J;/&}3*AFW[;/02(*+-&��<$';/3*0>X-M!NP(�W)+1Xp$-?=WD+1X�&�$-(�+-:<:8�13@3=(*���[./+E(*+�+-:<:8�13*35�1.#IrX{(*���|$-(*���<?=(YyS$(*+-3*vr3<M�¡ $9:<+-0f:8$'&,:<;�?*?*�1&/:8Xn:8$'&�(5?*$'0�AF3S&/�<�1.��1.�A>_�y��=yw+-&�(!(5$iC/?@�<o-�1&�(!./A>?@(YXD?*�1+-.,3S+-&,.nyG?@A>(5�13y����1&p./+E(*+DAF3!3*�/+E?*�1.p+-WD$'&�H):8$'&/:<;�?@?*�1&�(!(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'&/31M

Q o-�<?*X%3*A2W%C,02�S:8$'&/:<;/?*?*�1&/:8Xi:8$'&�(5?@$'0,W%�1:J�/+-&/A23*W 3*��$';/02.|I^��3*;��n:<A>�1&�(4AF&%+��/+-&/./���10F.|�=�! #"fM��¥�<?*X_��<yU:8$'&/:<;�?@?*�1&�(GC/?*$9:8�13*35�13G+E?@�6C/?*�13*�1&�(<M! p$'3*(G$-_¥(*����(*AFW%��(*���<X�yGA20F0^If�[+-:<:8�13*3*A2&�Hn./A�^�<?*�1&�(�./+E(*+9MNL&[?J+E?*�!:<+-35�13¥(YyS$�(*+-35v93¥WD+1X|&��<�1.i(*���!3*+-W%�!./+E(*+9M¥���/�S3*A2(*;/+E(*A>$'&i.��13*:8?@A2If�1.|+EI^$�o-��A23u$'&��w$-_](*���1W{M�q��:<+-&n;/35�GtE��¡�§ "�["��'tz¨,yGA>(*�%:8$'+E?@3*�GH-?@+-&r;/02+E?@A2(YXi0>$r:@vr31M`¡�$r:@vrAF&�H�:<+-&DI^��.�$'&���+E(�(*���!(*+EI,0>��0>�<o-�10 M���/AF3¥yGA2020,+-020>$�y C/?*$9:8�13*35�13�(*�/+E(w+E?*��+-:<:8�13*3@A2&�Hi./A�^�<?*�1&�(S./+E(*+�(5$i:8$'&m(*A2&m;/���879�1:<;�(*A>$'&�+-&/.Dy�A2020/�/+�o-�0>�13*3*�<?��87r�1:<;/(*A>$'&£$zo-�<?@���1+-.�M�NP&£(*���)+EI^$�o-�n�879+-W%C]0>�);/3*AF&�H�(*+EI,0>�)0>�<o-�10B0>$r:@vr36yGA2020`+-0202$�y (*���n./+E(*++EH-H-?*�<H'+E(*A>$'&¤(*+-35vs(5$p�87r�1:<;/(5�DA>_�A>(�A23=+-:<:8�13*3@A2&�Hp+{./A�^�<?*�1&m(=(*+EI,0>�-M|�q�DyGA2020u&�$-(�.��1+-0`yGA2(*�#H'0>$-I,+-0:8$'&/:<;�?@?*�1&/:8X�:8$'&�(5?*$'0�$-?GA235$'0F+E(*A>$'&{+-:8?*$'3*3G(5?@+-&/3*+-:8(*A>$'&}�87r�1:<;/(*A2&�HDA2&{./A �f�<?*�1&m(��/+-&/.,���102./3<M

a=b�� � �f�����*���5�r�Qw(5$'WDA2:<A2(YX)A23�(*���=+-020/$-?!&�$-(*�,A2&�H�C/?@$-Cf�<?@(YX-M4¡ $9:<+-0f+E(5$'WDA2:<A>( X)+-&/.��=0>$-I,+-0f+E(5$'WDA2:<A>( X)A2&n+[�/+-&,./���102../+E(*+EI,+-3*�6+E?*�6./AF3*:<;/3*35�1.{AF&{.��<(*+-A20^I^�10>$�y6M��������� ! �"�#%$'&)(* ,+.-�"�-/(10

RS$'&/3@A2.��<?�;/C^.,+E(*A2&�HD+-&��1&�(5?*X�A2&p(*���i+-./.�?@�13*3�I^$r$-v{$-_4(*���D"9A2W%C,;/(5�<?1M!�����[;,35�<?�W)+1X};�C�./+E(5�[(*����1WD+-A20O+-./.�?*�13@3�+-&/.}(*���6?@�13*A2.��1&/:8�|+-./.�?*�13@3<M�¡ $9:<+-0O+E(5$'W)A2:<A>(YX}�1&/3*;�?*�13G(*�/+E(��1A>(*���<?�If$-(*�}(*���6�,�102./3+E?*��;�C�./+E(5�1.£$-?%&�$'&/�n+E?*��;�C�./+E(5�1.�M)2�A>(*���<?iA2&£C,0F+-:8�n;�C�./+E(5�n$-?i3@�/+-.�$�y I,+-35�1. ;�C�./+E(5��:<+-& I^�;/35�1.p(5$D�1&/3*;�?@�=02$r:<+-0 +E(5$'W)A2:<A>(YX-M

� "��/+-.�$�yUI,+-35�1.�;�C�./+E(5��A23!?@+E?@�10>X�;,35�1.}A2&}./A235vnI,+-35�1.}.,+E(*+EI,+-35�13�+-3GA>(G:J�/+-&�H-�13�./A235v�0>$9:<+-02A>( X+-&,.¤+-0235$�./A �):<;/02(�(5$�A2W%C,0>�1WD�1&�(�yG�/�1&£:8$'&/:<;�?*?@�1&�(�(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'&/3[+E?*�DC/?@�135�1&�(<MpRS?*�1+E(*AF&�H}+&/�<y�:8$-CrX}$-_B(*���%;�C�./+E(5�1.p$-I � �1:8(�A2&s+-&�$-(*���<?�C,02+-:8�iA2&�(*���i./A235vp:J�/+-&�H-�13=(*���i./A235vp02$r:<+-02A2(YX-MR!�/+-&�H-�p$-_�./AF35v 0>$9:<+-02A>( X yGA2020wA2&/:8?@�1+-35�p(*���}&r;/W[I^�<?D$-_�./A235v +-:<:8�13*35�13<M����/�}./A235v 0>$9:<+-02A>( XC,?*$-I,0>�1W ./$m�13[&�$-(��87�A235(6A2&¤+p�,+-3*�¤W%�1W%$-?*X#I,+-35�1. ./+E(*+EI,+-35�-M{��3*A2&�H�3*�/+-.�$zy C,+EH'A2&/HpyGA20203@A2W%C,02A2_kX{?*�1:8$zo-�<?*X£+-3�?*�1./${$-Cf�<?J+E(*A>$'&/3�+E?*�n&�$-(�?*�1lr;/A>?*�1.�Mi�����DW)+-A2&q.�?@+�y�I,+-:*v#$-_w3*�/+-.�$zyI]+-35�1.);�C�./+E(5�!(5�1:J�/&/A2lr;��GAF34(*�/+E(BA2(BA23¥C^$r$-?@0>Xi+-.�$-C/(5�1.D(5$[C^$'A2&�(5�<?BI,+-35�1.)3*(5$-?@+EH-��WD$r.��10F3402A>v-�3 A2&�Hi35(5$-?@+EH-�-MS������$-I � �1:8(!0>$9:<+E(*A>$'&�:@�,+-&�H-�13!yGA>(*�n�<o-�<?*X�;�C�./+E(5�-M`N _O(*����3@A � �=$-_ (*����3*�/+-.�$zy

t*4

Page 33: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

$-I � �1:8(iA23�02+E?@H-�)(*���1&¤(*���)0>$9:<+E(*A>$'&£$-_�W)+-&�Xq$-(*���<?[(*;�C,0>�136yGA2020`+-023*$�:@�,+-&�H-�-M{N _w(*���n3*A � �)$-_(*�/��3*�/+-./$�y $-I � �1:8(wA2343@WD+-020/(*�/�1&D(*����35Xr3*(5�1W C,+EH-��(*+EI,0>�13ByGA2020��,+1o-�=W%$-?*�G�1&m(5?@A>�131MuNL&D�1A2(*���<?:<+-3*�6(*����&r;/W[If�<?!$-_`y�?JA>(5�13wyGA2020^A2&,:8?*�1+-35�-M

� NL& C,02+-:8�#;�C�./+E(5��;/3*�13nyG?@A>(5����+-���1+-. 0>$-H-H'A2&/H�T��#Q�¡`\JM!�����}$'0F. oE+-02;��13�+E?*�#35(5$-?*�1.�A2& 0>$-H?@�1:8$-?@./3<M�NL&�C,02+-:8��;�C�./+E(5�}A23%I^�<(5(5�<?�3*;/A>(5�1. +-3nA>(n+-:<:8$'WDW%$9./+E(5�13�Cf$'AF&�(5�<?DI]+-35�1. 35(5$-?J+EH-�+-&,.)A>(*3S:8$'35(�AF3BA2&/3*�1&/3*A>(*A>o-�!(5$[H-?*$�yG(*�)$-_��,+-3@�)W%�1W%$-?@XD35(5$-?@+EH-�-MB��$�yS�<o-�<?1Z�?*�1:8$zo-�<?*X)A23�W%$-?*�:8$'WDC,02A2:<+E(5�1.�M¥���/�!I,;��^�<?¥?*�<C,02+-:8�1W%�1&m(B35(5?J+E(5�<H-X%yGA2020mI^���������L§ "�["��'tE¨]+-3¥(*���GW)+-A2&%W%�1W%$-?*XAF&¤(*�����/+-&/.,���102.£A23[o-�<?*X 02A2WDA>(5�1. Mp��&/./$�yGAF020¥I^�)?*�1lr;/A>?@�1.¤A>_!(*����./A>?@(YXqI,0>$9:*v93i�/+1o-��I^�<�1&yG?@A>(5(5�1& (5$£�/+-&/./�/�102. 3*(*+EI,0>�{35(5$-?@+EH-�-M ��$£+�o-$'A2. ��&/.�$#y��{:<+-&�3*(5$-?*��(*���p./A>?*( X£I,0>$9:*v93iA2&3*$'W%��$-(*���<?G35(*+EI]0>��35(5$-?@+EH-�-MS������3*WD+E?*(�:<+E?J.{yG���1&�+E(5(*+-:@�/�1.}(5$%(*�����,+-&/./���102.�:<+-&{C,?*$�o9A2.��(*�,A23�3*(*+EI,0>�i35(5$-?@+EH-�-M��q�D:<+-&s$';�(5C,;/(�(*���%./A2?*(YX{I,02$r:@vr3�(5$�(*���i35(*+EI,0>�i35(5$-?@+EH-�%$-_�(*���|3@WD+E?*(:<+E?J.�M �G$%��&/.�$|yGA2020,I^��?*�1lr;/A>?@�1.nA>_�(*�/��(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'&�yG�/$'35��.,A>?*(YX%I]0>$r:@vr3w�/+�o-��I^�<�1&nyG?@A>(5(5�1&(5${(*�/�D3*WD+E?*(�:<+E?@.£AF3�+EI^$-?*(5�1. M[NL&s?@+E?*�D:<+-35�13<Z�(*���D3*WD+E?*(�:<[email protected])+1XsIf�iC,;,020>�1.�$';�(=ImXs(*���;,35�<?6I^�<_�$-?*�D(*���n(5?@+-&/3*+-:8(*A>$'& :8$'W%C,02�<(5�13<M 3 �1:8$zo-�<?*X¤yGAF020¥�/+1o-�n(5$�I^�)AF&/A>(*A2+E(5�1.�Mp�=&��nW%$-?*�$-C,(*A2WDA � +E(*A>$'&%AF3`(5$6;/35�wC^$'A2&m(5�<?40>$-H-H'A2&�H�M¥�u$'A2&m(5�<?4(5$�(*���!oE+-02;��13¥:<+-&%I^�!0>$-H-H-�1.nA2&/35(5�1+-.i$-_f(*���+-:8(*;,+-0BoE+-02;��13�§ �w�w��� �*�E¨�M{¡ $-H-H'AF&�H}C^$'A2&m(5�<?@3�y�A2020`3*��$-?*(5�1&¤(*���n02$-Hp?*�1:8$-?@. 0>�1&�H-(*� +-&/.£3*+�o-�3*C,+-:8�-M

������� � � $ �� # $ &�(* ,+.-�"�- (�0

RS$'&/3@A2.��<?w+-&n�<C];�?@35�=+EC/C,02AF:<+E(*A>$'&�M¥Q�H'A>o-�1&{+-W%$';,&�(w$-_OWD$'&��<X)�/+-3w(5$iI^��(5?J+-&/35_��<?*?*�1.n_k?*$'W +|I,+-&/v+-:<:8$';/&m(�(5$�+-&p�102�1:8(5?*$'&/A2:6C,;�?@35��AF&}+)3@WD+E?*(�:<+E?J.�M!�����[3@WD+E?*(G:<+E?@.�yGA20F0^If�[+E(5(*+-:@���1.s(5$�+).��<o9A2:8�02A>v-�D"9A2WDC,;�(5�<?G(*�,+E(=:<+-&q:8$'W)W[;/&,A2:<+E(5�iyGA>(*��(*���iI,+-&�v � 3�3*�<?*o-�<?1M������|(5?@+-&/3@+-:8(*A>$'&#A2&�o-$'02o-�13=(*��?*�<�.��<o9A2:8�13<M£Qw(5$'WDAF:<A>(YX +E(|(*�/��H'02$-I,+-0�02�<o-�10!A236�1&,3*;�?@A2&/Hp(*�/+E(i(*���{:@�/+-&/H-�13D+E?*��?*�<�/�1:8(5�1. +E(%+-020S(*���(*��?*�<��.��<o9A2:8�13B$-?S+E(S&/$'&��-M¥������WD$'35(�:8$'WDWD$'&)yw+1XD(5$[�1&/3*;�?@��H'0>$-I,+-0]+E(5$'WDA2:<A>( X)A234(5$|;/35��(*�����!yS$C,�/+-3*��+E(5$'WDA2:�:8$'WDWDA2(BC/?*$-(5$9:8$'0`T tE�SR�\8§ Q!�=� 4-©-¨�MBtE�wR�:8$'&,3*A235(*3�$-_�(YyS$iC,�/+-35�13<M¥���/���/?@35(�C,�/+-35��A23(*���������������)C,�/+-35�-Z�+-&/.�(*����35�1:8$'&,.{A23B(*�/����� �!�#"$�%���}C,�,+-35�-M¥NP&n(*��� �¥$-(*A2&�HiC,�,+-35�=(*����:8$r$-?@./AF&/+E(5$-?$-_`(*����(5?@+-&/3@+-:8(*A>$'&po-�<?@A2�/�13!(*�/+E(�C]+E?*(*A2:<A>C,+-&m(*3!A2&mo-$'0>o-�1.pA2&�(*�/��(5?@+-&/3*+-:8(*A2$'&p:<+-&p�1&/3@;�?*��(*����QGRSNL�C/?*$-C^�<?*(*A2�13G$-_�(*���1A>?=C,+E?*(�$-_B(*���i(5?@+-&,3*+-:8(*A>$'&�M�NL&s(*���%���1:<AF3*A>$'&sC,�/+-35�-Z�(*�/�i:8$r$-?@./AF&/+E(5$-?=yGA2020O35�1&/.(*����:8$'WDWDA>(4$-?S+EI^$-?*(B.��1:<A23@A>$'&%(5$6(*�/�GC,+E?*(*AF:<A>C,+-&m(*3<M`tE�wR��,+-3B35�<o-�<?@+-0f3*��$-?@(*:8$'WDA2&�H'3¥y����1&);/3*�1.DA2&(*�����/+-&,./���102./31Mu���/��(YyS$)?*$';/&,./3S$-_uW%�13@3*+EH-�13G�87�:@�,+-&�H-�1.}:<+-&p�,+1o-�[+%�,A>H'�{:8$'WDW|;/&/A2:<+E(*A>$'&}:8$'35(<M�����w02+E?*H-�!&r;/W[If�<?u$-_,_�$-?@:8�1.iy�?JA>(5�13`�/+-3`+��,A>H'�|y�?@A>(5�S$�o-�<?@�/�1+-.�M4tE�SR ?*�1lr;/A>?*�13O(*�/+E(¥(*���!�/+-&,./���102./3?*�1WD+-AF&6:8$'&/&��1:8(5�1.i./;/?@A2&�H�(*�/�Bo-$-(*A2&�H�C,�/+-3*��+-&/.[(*����./�1:<A23*A>$'&6C,�/+-35�-M¥ }+-&mX�$-C/(*AFWDA � +E(*A>$'&/3�(5$=tE�wR02A>v-�!�B?*�13*;/W%�1.DRS$'W)WDA>(�§ Q!�=� 4-©x¨,+-&/.i�4?*�13@;/W%�1.iQGI^$-?*(�§ Q!��� 4-©E¨,�,+1o-�!I^�<�1&iC/?*$-C^$'35�1.�Mu�4?*�13@;/W%�1.RS$'WDW)A>(�?*�1./;/:8�136(*���):8$'35(|+-3*35$9:<A2+E(5�1.£y�A>(*�£:8$'WDWDA2(5(*A2&�H{(*���D(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'& +-&/.¤�B?*�13*;/W%�1.qQ�I^$-?*(?*�1./;,:8�13)(*���s:8$'35(�+-3*35$9:<A2+E(5�1. y�A>(*� +EI^$-?*(*A2&/H£(*���}(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'&�MU������+-./ox+-&m(*+EH-�13�$-_[�=&��pC]�/+-35�:8$'WDWDA2(qTLj<�wR�\n�/+1o-�£+-0F35$ If�<�1& �879C,0>$-?*�1. A2& (*���qW%$-I,AF0>�-ZG./A23@:8$'&/&��1:8(5�1. �1&�o9A>?*$'&,W%�1&�(�§ �w�^Q��*�E¨�M�=&���C,�,+-35��:8$'W)WDA>(i�102A2WDAF&/+E(5�13|(*����o-$-(*A2&�HqC,�/+-3*�-M£N _�(*����C,+E?*(*A2:<A2C,+-&�(*3i:<+-&�+-02yS+�Xr3i�1&/3@;�?*��(*���QGRSNL� C/?@$-Cf�<?@(*A>�13�$-_4(*�/�1A>?�C]+E?*(�$-_B(*���[(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'&s(*���1&�(*���<?*�iA23�&�$�&/�<�1.}_�$-?=(*���[o-$-(*AF&�HnC]�/+-35�-M�����6C,+E?*(*A2:<A>C]+-&�(*3�+E?*�[+-0>yw+1X93�?*�1+-.�X�(5$n:8$'WDW)A>(<M������6WD$'35(�:8$'&/3*(5?@+-A2&/A2&/H%?*�1lm;,A>?*�1W%�1&m(�$-_!j<�SR A23(*�/+E(�(*���iC,+E?@(*A2:<A>C,+-&m(*3 �f(5?@+-&/3*+-:8(*A>$'&,3�+E?*�%:<+-3*:<+-.��D0>�13*3=+-&/.#?@�1+-02A � +EI,0>�-M���3*A2&/H�35(5?JA2:8(�tE�B¡�§ "�["��'tz¨

~ �

Page 34: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

yGA20F09�1&/3*;�?*��(*�/A23<MuNP(�A23S&�$-(�+-02yS+�Xr3�C^$'3*3*A>I,02�!(5$|;/3*��35(5?@AF:8(StE�B¡BM��q�1+Ev-�<?�0>�<o-�10F3B$-_ A23*$'02+E(*A>$'&�§ "�["��'tz¨+E?*�D35$'WD�<(*A2W%�13�;/35�1.#A2&#./+E(*+EI]+-35�13�(5${�1&/�/+-&,:8�|� �n:<A>�1&/:8X-M|N (��/+-3=I^�<�1&#C/?*$zo-�1.qA2& § Q!�=� 4-©-¨¥(*�/+E(A>_�(*���)./+E(*+EI,+-3*�1363*+E(*A23*_kX#:8�<?*(*+-A2& :8$'&/./A>(*A>$'&,3=(*���1&�j<�SR :<+-&£yS$-?*vs:8$-?@?*�1:8(*0>X#yGA>(*�#yS�1+Ev£0>�<o-�1023�$-_A235$'0F+E(*A>$'&�M NL& (*���}+EC/C,0FA2:<+E(*A>$'& QG¦=��Q��87rC,0F+-A2&��1. A2& "r�1:8(*A>$'&��rM trZ�+-020w(*���}./+E(*+EI]+-35�13)+E?*�p;,&/.��<?$';�?�:8$'&m(5?*$'0 Mi�G�1&,:8�-ZBj<�SR�:<+-&#I^�%;/35�1. M6NP_B�879(5�<?@&/+-0¥./+E(*+EI,+-3*�13�(*�/+E(�+E?*�D&�$-(�;,&/.��<?=$';�?�:8$'&�(5?@$'0+E?*��A2&mo-$'0>o-�1.¤(*�/�1& j<�wR :<+-&,&�$-([I^��;/35�1.�M�� ���1& (*�����/+-&/./�/�102.¤3*;/C/C^$-?*(*3�3*WD+E?@(|:<+E?@.,3<Z!j<�SR A23;/35�<_V;/0 M¥"9WD+E?*(`:<+E?@./3¥3@+E(*A235_�X[+-020r(*���!:8$'&/35(5?J+-A2&�(*3`?@�1lm;/A2?*�1.6IrXnj<�wR�§ �w�w��� �*�-¨�M¥�G�1&,:8�-Z'(5?@+-&/3*+-:8(*A2$'&/3A2&mo-$'0>o9A2&�Hi$'&/0>Xn(*���6�/+-&/.,���102.�+-&/.{(*����3@WD+E?*(G:<+E?@.}:<+-&p;/35�)j<�wR�M

a=b�� �����ie%�*e,�fhB�i�`�¡ $9:<+-0�:8$'&,3*A235(5�1&/:8Xp:<+-&�I^�6WD+-A2&m(*+-A2&��1.pImX{C/?@$�o9A2./A2&�H%(5�1:J�/&/A2lr;��13G(5$n.��<�,&/�6A2&m(5�<H-?@A>(YXp:8$'&,35(5?@+-A2&m(*3<M�=0>$-I]+-0 :8$'&/3*A23*(5�1&/:8X�:8$'&m(5?*$'0OA23!./A23*:<;,3*35�1.{A2&�(*����&/�87r(G:J�/+EC/(5�<?�$'&p35X9&/:@��?@$'&/A � +E(*A>$'&�M

a=b5a � gi����� �@� �L�9��=;�?@+EI,AF02A>(YX{C,?*$-C^�<?*(YXp�1&,3*;�?*�13�(*�/+E(�(*���i?*�13@;/0>(�$-_�+�(5?@+-&/3@+-:8(*A>$'&qA23=WD+-.��iC^�<?@WD+-&��1&m(<M 2�A>(*���<?=(*���:@�,+-&�H-�13w+E?*��yG?@A>(5(5�1&D(5$iC^�<?@WD+-&/�1&�(B3*(5$-?@+EH-��02A>v-�G�]+-3*�)W%�1WD$-?*XDI^�<_k$-?@�G(*����(5?@+-&/3*+-:8(*A>$'&�:8$'W%C]0>�<(5�13$-?i�1&�$';�H'� A2&�_�$-?@WD+E(*A>$'& +EI^$';�([(*�/�n(5?@+-&,3*+-:8(*A>$'& A23|0>$-H-H-�1. A2&£C^�<?@WD+-&/�1&�(i35(5$-?@+EH-��(5$s�1&/+EI,0>��(*���./+E(*+EI,+-3*�D35Xr3*(5�1W�(5${?*�1:8$'&/35(5?@;,:8(�(*���%;�C�./+E(5�13�+E_k(5�<?�+�_V+-A202;/?*�-M���+-&,./���102./3=:<+-&#I^�i�1+-3*A20>X�0>$'35(=$-?./+-WD+EH-�1. M#�G����.,+E(*+}$'& (*�����/+-&/./�/�102.¤A23|;/3*;,+-020>Xq+�:8$-CrX¤$-_G(*����.,+E(*+sAF& +�?*�1W%$-(5�{35�<?*o-�<?�MsNL&3*;/:J�q+�:<+-35�%�1&�$';�H'�qA2&/_k$-?@W)+E(*A>$'&#+EIf$';/(�(*�/�i:J�/+-&�H-�13�./$'&��i(5${(*���%0>$r:<+-0`:8$-CrXs�,+-3=(5${If�%35�1&m(=(5$(*����?*�1W%$-(5��35�<?*o-�<?!$-?!+E(!0>�1+-35(S(5$%+-&�$-(*���<?!35�<?*o-�<?w(*�/+E(!:<+-&{:8$'WDW|;/&/AF:<+E(5��yGA2(*�)(*����?*�1W%$-(5��35�<?@o-�<?1M���/AF3�y�A2020O�1&/3*;�?*�%(*�,+E(�(*���D:@�/+-&/H-�136+E?*�)&/$-(�0>$'35(�A2&#:<+-35�D$-_w./+-WD+EH-�)(5$p(*���D�/+-&/.,���102.s$-?�0>$'3*3�$-_(*���6�,+-&/./���102. M

NL&�W%$'35(sj<�SR C/?*$-(5$9:8$'023D(*����:8$EKY:8$m$-?@.,A2&/+E(5$-?)y�A2020!0>$-H¤+-0F0!(*���pC,+E?@(*A2:<A>C,+-&m(*3 �4;�C�./+E(5�13%I^�<_�$-?*�(5?@A>H-H-�<?JA2&�H6(*�/��+E(5$'WDAF:�:8$'WDW)A>(BC/?@$-(5$r:8$'0 M4�G�m;/31Zm;/3*AF&�H)j<�SR �1&/3@;�?*�13B.,;�?@+EI,A20FA>(YXi+-0>$'&�H[yGA>(*��+E(5$'WiKA2:<A>( X-M���3*A2&�Hn0>$-H'A2:<+-0u0>$-H-H'A2&�Hn$-?�$-C^�<?@+E(*A>$'&s0>$-H-H'A2&/Hn:<+-&s3*+1o-�%0>$-H�35C,+-:8�-Z I,;/(G?*�1:8$zo-�<?*X�:<+-&sI^�1:8$'W%�W%$-?*�i:8$'W%C,0FA2:<+E(5�1.�§ "�["��'t1¨�M=Q�3��879C,02+-AF&��1.}A2&#"r�1:8(*A>$'&�rM ~rM2ji�u$'A2&�(5�<?�I]+-35�1.�02$-H-H'A2&�Hn:<+-&sI^�[;,35�1.�MQ�3[�879C,02+-AF&��1.¤A2& (*����:@�/+EC,(5�<?%$'& 3*Xr&/:J��?*$'&/A � +E(*A>$'&�Z¥+��,+-&/./���102. ./+E(*+EI,+-35��(5?@+-&,3*+-:8(*A>$'& WD+1X ;/35�(5�1&m(*+E(*A>o-��:8$'WDW)A>(<M¥�����!(5?@+-&/3@+-:8(*A>$'&):<+-&D+-:8(*;,+-020>Xi:8$'WDWDA>(¥$'&/02X|+E_�(5�<?B(*���!(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'&nA23`�87r�1:<;/(5�1.+E(S(*����?@�1W%$-(5��35�<?*o-�<?1Z9yG�/AF:@�)W)+1X)(*+Ev-��+|0>$'&�H|(*A2W%�-M`NL&n3*;,:@��+[:<+-3*�=+-02(5�<?@&/+E(*A>o-�=0>$-HiWD+-A2&m(5�1&/+-&/:8�(5�1:@�,&/A2lr;��13�:<+-&�I^���87rC,02$-?*�1.�M��$-?w�879+-WDC,0>�-Z�A2& 247r(5�1&,.��1.��<C,���1W%�<?@+-0f0>$-H-H'A2&/H,§ ��'4 �z¨^3*�<C,+E?@+E(5��0>$-Hlr;��1;��134+E?*��WD+-A2&m(*+-A2&��1.%_�$-?B3*��$-?@(4./;�?@+E(*A>$'&%+-&,.D0>$'&�H6.,;�?@+E(*A>$'&i(5?@+-&,3*+-:8(*A>$'&/3<M¥���/�!(*A2W%��+-&/.D3*C,+-:8�?*�1lr;/A>?*�1WD�1&�(*3w$-_¥3*;/:J�p+D3*:J���1W%�6�,+-3!(5$DI^��+-&/+-0>X � �1.pA2&�(*���[:<+-35��$-_¥+%�/+-&/./�/�102.�M

~9j

Page 35: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

�� � �� �� �� ��� � ��� ��

��35�<?@3=yw+-&�(�(5$p+-:<:8�13@3�./+E(*+p+-&mXm(*AFW%�%+-&/.q+-&�XryG���<?@�-M%"r(5$-?JA2&�H�(*���D./+E(*+�_�?*$'W�(*���i?*�1W%$-(5�)3*�<?*o-�<?A2&n(*���=�/+-&/./���10F.)A23S:8$'&�o-�1&,A>�1&�(w_�$-?w(*����;/35�<?1M¥��35�<?!3*��$';/02.)I^��+EI,02��(5$ilm;/�<?*X)+-&/.�+-0235$i;�C�./+E(5��(*�/A23./+E(*+9MG"r$'W%�6�879+-W%C]0>�63*:8�1&/+E?JA>$'3!yG���<?@��$��)A2&���.,+E(*+DC/?*$9:8�13*3*AF&�HD+-&/.}3@;�I,35�1lr;��1&m(�35Xr&,:@��?*$'&,A � +E(*A>$'&+E?*�6;,35�<_�;,0f+E?@�6.��13*:8?@A2If�1.�I^�10>$zy��jEM�"�:8�1&/+E?@A>$pjE�BQ }$-I,A20>�6"9+-02�135C^�<?@35$'&�G���%+E?@:@���<( XmC^�D$-_�(*���DW%$-I,AF0>�|./�<orA2:8�D;,35�<?�A23�+{3*+-0>�135C^�<?@3*$'&�$'&#(*�/�%H-$�MiQ _�+�o-$-?@A>(5�)3@+1X9A2&�HAF&¤3*+-0>�13|A236(*�/+E(��-&/$-(*�/A2&�H}�,+EC/C^�1&/36;/&m(*A2043*$'W%�<(*�/A2&�H}H-�<(*3%35$'02.�M��{NP_!(*�/+E(iA23�(5?J;��-Z`(*���1&£yS�3@��$';/02.{.�$%y��/+E(5�<o-�<?�A>(!(*+Ev-�13�(5$DH-�<(G3@+-0>�13�./+E(*+%I]+-:*v{+-3G35$r$'&p+-3�A>(�:<+-&{I^��WD+-.���+�ox+-A20F+EI,0>�-MNL&{+-././A2(*A>$'&�Z�yS��yw+-&�(!(5$%35�1&/.�./+E(*+i$';/(S(5$D+iW%$-I]A20>�=3*+-0>�135C^�<?@35$'&��!$-?@.��<?w35(*+E(*;/3<Z/02�1+-./3<Z�+-&/.$-(*�/�<?=:8?JA>(*A2:<+-0�3@+-0>�13=./+E(*+ �!(5$����10>C}_�$9:<;/3G(*�/�1A>?�� �^$-?*(*3�$'&�(*���[(*�,A2&�H'3�(*�,+E(�?*�1+-0F0>XpWD+E(5(5�<?=(5$+}I,;/3*AF&��13*3<Mn"9AF&/:8�DW%$'35(|3*+-0>�135C^�<$-C,0>�%?@�10>X�$'&¤(*���1A>?6:8�10F04C,��$'&/�13<Z�yG�/�1&q(*���<Xq+E?*�D�1lr;/A>C/C^�1.y�A>(*�p+)�,+-&/./���102.{./�<orA2:8�[A>(G35�<�1WD3�&/+E(*;�?@+-0 (5$n:8$'&/&��1:8(=A>(!(5$�(*����C,�/$'&���_�$-?�./+E(*+)(5?@+-&/35C^$-?*(<M�S�<( y��<�1&q3*+-02�13Go9A23*A>(*31Z,+)3*+-02�135C^�<?@35$'&}:<+-&�I^��$'&�(*���[:8�1020OC,��$'&/��(*+-0>v9A2&�HD(5$�+):<02A2�1&�(<M�Qw(�(*���3@+-W%��(*A2W%�-Z9(*����.��<o9A2:8��:<+-&�(*+-0>vn(5$%(*������$'W%��$*�):8��o9A2+|A>(*3!:8�10202;/0F+E?S:8$'&/&/�1:8(*A>$'& ��;�C]0>$'+-./A2&�H$-?J.��<?GA2&�_�$-?@WD+E(*A2$'&{+-&/.p.�$zyG&/0>$'+-./AF&�H|&/�<y ./+E(*+%C^$'A2&m(*3!_�?*$'W ���1+-./lr;/+E?*(5�<?@31M

trM�"�:8�1&/+E?@A>$)tr�B�G����� A2?*�10>�13*3!�£+E?@�1��$';/35�"9$'W%�|./�<orA2:8�13�yGA20F0 &��<o-�<?=yS+-&,.��<?�_V+E?=_k?@$'W ��$'WD�-Z]I,;/(GyGA20F0 35(*A2020O&��<�1.�(5$nI^�[WD$-I,A20>��y�A>(*�/A2&+q0FA2WDA>(5�1. H-�<$-H-?@+EC,�,A2:<+-0!+E?*�1+9M�Q�& �879+-W%C]0>�pA23i+#I,+E?D:8$9.��{?*�1+-.��<?1M �w+E?@:8$9.��{?*�1+-.��<?J3D+E?*�:8$'W)W%$'&/0>X¤./�<C,0>$�X-�1. AF&¤yw+E?*�1��$';/3*�13i_k$-?%A2&mo-�1&�(5$-?@X-ZB$-?@.��<?i(5?@+-:@vrAF&�H�ZB+-&/. $-(*���<?D./+E(*+EI]+-35�8K:8�1&m(5?@A2:n&��<�1./3<Mp��_�(5�1&�Zu(*���DI,+E?@:8$9.��D?@�1+-.��<?@36+E?@�)$'&¤+}yGA>?*�102�13*3 3 &/�<(YyS$-?*v]M{���,A23�+-020>$zyG3.,+E(*+i(5$%If��W%$zo-�1.{I,+-:@v�+-&/.�_�$-?*(*��I^�<(YyS�<�1&{(*����:8�1&m(5?@+-0�./+E(*+%35(5$-?@��+-&/.{A2&/./A2orA2.,;/+-0�.��<o9A2:8�13+-3)A>( � 3i?*�1+-.�M N _�(*���{I,+E?@:8$9.���?*�1+-.��<?J3%35�<?*o-�}+-3%./;,W6I (5�<?@WDAF&/+-023i+-&/. (*���p:8�1&m(5?@+-0�35�<?@o-�<?@3C^�<?*_�$-?@W +-020�C,?*$r:8�13@3*A2&�HD(*�/�1&�(*�/�|:8�1&m(5?@+-0`35�<?*o-�<?=:<+-&sIf�1:8$'WD�|35yw+-W%C^�1.s./;�?@A2&/H%Cf�1+Ev}y�$-?*v�/$';�?@3¥yG�/�1&D+-0209(*���G./�<orA2:8�13�:<02+-W%$-?4_�$-?�A2(*34+E(5(5�1&�(*A2$'&�M4Q�0F35$�Z�_�?*$'W (*A2WD�!(5$6(*A2W%�!(*�/�G&��<(YyS$-?*vW)A>H'��([I^�);/&/+�ox+-A20F+EI,0>�-Zu�1A>(*���<?6I^�1:<+-;/3*�n+}./�<orA2:8��A23�$';/(6$-_�?@+-&/H-�)$-?|If�1:<+-;,35�)(*����&��<(YyS$-?*v?J+-./A>$ 3*A>H'&/+-0�A23�I,0>$9:*v-�1. IrX 35$'W%�#C,�mXr3@A2:<+-0G$-I]35(5?@;/:8(*A>$'& M����<C,02$�X9A2&�H + .,+E(*+EI,+-35�#$'&�(*���./�<orA2:8��A234+-&)AF.��1+-0�35$'02;�(*A2$'&iIf�1:<+-;,35���1+-:@�nI,+E?@:8$9.���?@�1+-.��<?�:<+-&)$-Cf�<?J+E(5�GA2&/.��<C^�1&/./�1&�(*0>X6yG�/A20>�A2(*3u;,35�<?O?@$'+-WD3`(*���SyS+E?*�1�/$';/35�-M¥Q�0F0�(*���w./+E(*+�(*�/+E( � 3¥&��<�1./�1.|:<+-&iI^��v-�<C/(`$'&[(*�/�w./�<orA2:8�wA>(*35�102_ Z

~-t

Page 36: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

AF&#(*���)./+E(*+EI,+-3*�-Mn�u�<?@A>$9./A2:<+-0202X-Z�yG���1&#(*���)./�<orA2:8�DAF3�A2&#?@+-&�H-�n+-&/.#(*���)35�<?@o-�<?[A23�+�ox+-A20F+EI,0>�-Z(*�/��.,+E(*+EI,+-35��$'& (*���{.��<orAF:8��:<+-& I^�n3*Xr&/:J��?*$'&/A � �1.¤yGA2(*�¤(*���{:8�1&m(5?@+-0!./+E(*+#35(5$-?*�-M "�;/:@� +:8$'&/�/H';�?@+E(*A>$'&�C,?*$�o9A2.��13S+%WD+x7�A2W[;,W $-_O�/�87�A>I,A202A2(YX-Z�y�A>(*�n:8$'&m(*A2&r;/+-0�;�C�./+E(*A2&/H6$-_O+-0F0]?@�10>�<ox+-&m(.,+E(*+EI,+-35�13<M

��bJc d�efefgihBejEMG�O$qWD+x7�A2WDA � �n(*����+�ox+-AF02+EI,A202A2(YX#$-_G./+E(*+sA2& C/?*�135�1&/:8��$-_G./AF3*:8$'&/&��1:8(*A>$'&,3�?*�<C,0FA2:<+E(*A>$'&¤:<+-& I^��1WDC,0>$�X-�1. M`��+-&/./�/�102./3¥:<+-&DI^�!+-020>$zy��1.)(5$6A2&/./�<Cf�1&,.��1&�(*02X�;�C�./+E(5�!(*���!?*�<C,0FA2:<+E(5�1.%:8$-CmX-M����/A23:<+-&�0>�1+-.{(5$):8$'&/�,A2:8(*3�02A2v-�-�� ��C�./+E(5�8KY;�C�./+E(5�6:8$'&/�,A2:8(<�w"�A2W[;,0>(*+-&��<$';/3!;�C�./+E(5�13�(5$)(*���63@+-W%�6?*$zyU+-&/.p$-?�:8$'02;/W)&p+E(( y�$nC,02+-:8�13

� ��C�./+E(5�8KY.��10>�<(5�=:8$'&��,AF:8(<�`��C�./+E(5��(5$|+[?*$�y�+E(S$'&���C,02+-:8��+-&,.n.��102�<(*A>$'&)$-_�(*�/��3*+-WD��?*$zy+E(�+-&�$-(*���<?

� ��&/A2lr;��p$-?nC/?@A2W)+E?*X v-�<X o9A>$'02+E(*A2$'&��q"�A2W[;,0>(*+-&��<$';/3DAF&/35�<?*(*3%$-_�?@$�yG3)(*�/+E(��,+1o-�#3*+-W%�oE+-02;���$'&}+D;/&/A2lr;��=v-�<X�ox+-0F;��-M

� ,+-A20>�1.�:@�/+-&/H-�#:8$'&/�,A2:8(<M Q�& A2&m(5�<H-?@A>( X :8$'&/35(5?@+-AF&�(�WD+1X I^�s.��<�]&��1.�$'& (*���#./+E(*+ +E($'&/�i./�<orA2:8�i+-&/.sA>(=WD+1Xs&�$-(�I^�i.��<�,&��1.s+E(�+-&�$-(*���<?1M����/�|.��<o9A2:8�|yG���<?*�|(*���iA2&m(5�<H-?@A>(YX:8$'&,35(5?@+-A2&m(B.�$r�13B&�$-(B�879A23*(B:<+-&)WD+Ev-��:@�/+-&/H-�13ByG�,A2:@�D:<+-&,&�$-(4I^�!�1&�_�$-?@:8�1.)+E(�(*���G.��<o9A2:8�y����<?*��A>(�A231M

trM�"9$'W%�)v9A2&/.q$-_wH'0>$-I]+-0B:8$'&/3*AF35(5�1&/:8X£�/+-36(5$}I^�)WD+-A2&m(*+-A2&��1.£If�<( y��<�1& (*���)ox+E?@A2$';/3�?*�<C]02A2:<+E(5�1.:8$-C]A>�13<MB���/��ox+E?@A2$';/3wC^$'3*3*A>I,AF02A>(*A>�13�+E?*�6.��13*:8?JA>I^�1.nI^�10>$zy�M� �=+E(*+{A23�C,+E?*(*A2(*A>$'&��1.�If�<( y��<�1&s(*���i:8$-C,A>�131��"r(5?@A2:8(=:8$'&/3*AF35(5�1&/:8X}:<+-&sI^�[WD+-AF&�(*+-A2&/�1.}I^�8K( y��<�1&[(*���B:8$-C]A>�13<MO�G���B+EC/C,0FA2:<+E(*A>$'&�A2&=(*�����/+-&/./���10F.�:<+-&[;�C�./+E(5�¥(*���B.,+E(*+G+-&/.�:8$'W)WDA>(<M�G����:@�/+-&/H-�13��/+�o-��(5$DI^��C/?*$-C]+EH'+E(5�1.p(5$D(*���[35�<?*o-�<?1M

� �=+E(*+£AF3[?J+E?*�10>X 3@�/+E?*�1. I^�<(YyS�<�1& (*���p:8$-C,A>�131�{"r(5?JA2:8(%:8$'&/3*A235(5�1&,:8X :<+-& I^�{WD+-A2&m(*+-A2&��1.IrX�;/3*AF&�H£?*�135�<?@ox+E(*A>$'& C/?*$-(5$9:8$'023�§ �w�^Q �*�'¨�M �`+E?*()$-_�(*�/�s./+E(*+ :<+-& I^��?*�135�<?*o-�1. _k$-?�+C]+E?*(*A2:<;/02+E?�:8$-CrX�_k$-?�+iH'A>o-�1&pC^�<?@A2$r.�$-_`(*A2W%�-Z�(*�/+E(�A23<Z/A>(�:<+-&}If��02�1+-35�1.�MBQ 0>�1+-35�6AF3�02A>v-�+n0>$9:*vp+EC/C,0FA>�1.�$'&}(*�/�[./+E(*+9M����/�6+EC/C,02AF:<+E(*A>$'&p:<+-&p$-I,(*+-A2&}?@�135�<?*oE+E(*A>$'&p$'&}(*���[./+E(*+nA>(?@�1lm;/A2?*�13u_k?*$'W�(*�/�w3*�<?*o-�<?1M`N (4:<+-&%;,35�w(*����./+E(*+�+-&/.%:8$'WDW)A>(`(*���!:@�/+-&�H-�131M4�����!:@�/+-&/H-�13�,+1o-�6(5$)If��C,?*$-C,+EH'+E(5�1.p(5$)(*����35�<?*o-�<?1M

� �=+E(*+�A23�:8$'WDW%$'&,0>X�3*�/+E?*�1.�I^�<( y��<�1&6(*���B:8$-C,A>�131� N _9./+E(*+�AF3 3*�/+E?*�1.�If�<( y��<�1&[WD+-&mX=:8$-C]A>�13+-&,.�(*�/�<X}(5?*Xp(5${+-:<:8�13*36A>(�:8$'&,:<;�?*?*�1&m(*0>Xp(*���1&s?*�13*�<?*ox+E(*A2$'&�C,?*$-(5$r:8$'0F3�:<+-&�I^�1:8$'W%�i(5$r$?@�135(5?@A2:8(*A>o-�-M| }+-A2&m(*+-A2&/AF&�Hn35(5?JA2:8(�:8$'&,3*A235(5�1&/:8XsA2&�(*���%+EI,35�1&/:8�i$-_B?@�135�<?*oE+E(*A>$'&sC/?*$-(5$9:8$'023y�A2020m?*�1lm;,A>?*�w(*�/+E(4+-020�:8$-C,A2�13¥I^�w:8$'&,&��1:8(5�1.�Z�y��/A2:@�%AF3u&/$-(¥Cf$'3@3*A>I,0>�wA2&i:<+-35��$-_^�/+-&/.,���102./3<M�q��:<+-&�$'&/0>X%�/+�o-��+6?*�10F+x7r�1.�:8$-?*?*�1:8(*&��13@3SWD$r.��10f02A>v-� 24o-�1&m(*;/+-0^:8$'&/3*A235(5�1&,:8X^§ ���G����4 �z¨�MQ�C/C,0FA2:<+E(*A>$'&/3�:<+-&�?*�1+-.�+-&/.)yG?@A>(5��(*����.,+E(*+|AF&/.��<C^�1&/.��1&m(*0>X-Z'I,;/(�(*���<Xn:<+-&{&�$-(S:8$'W)WDA>((*�/�i:J�/+-&�H-�13�+-3�(*���<?*�%WD+�XpI^�|:8$'&/�,A2:8(*3<M6�=&/02X�(5�1&m(*+E(*A>o-�D:8$'WDW)A>(*3=+E?*�iCf$'3@3*A>I,0>�-M������

~-~

Page 37: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

+-:8(*;,+-0�$';�(*:8$'W%��$-_u(*���=(5?@+-&/3@+-:8(*A>$'&pA23wv9&�$�y�&�$'&/0>XDyG�/�1&�(*����(5?@+-&/3*+-:8(*A2$'&{A23w�87r�1:<;/(5�1.+E(G(*���6WD+-A2&{3*�<?*o-�<?1M

~rM������1&nA2&/.��<C^�1&/.��1&m(¥;�C�./+E(5�134+E?*��+-020>$�yS�1.�Zm(*����:8$-C,A2�134�/+1o-��(5$�I^��C^�<?@A>$9./A2:<+-0F0>X�35X9&/:@��?@$'&/A � �1.IrX W%�<?*H'A2&�Hq(*�/�p:@�/+-&�H-�13)yGA>(*� (*���pW)+-A2& 35�<?*o-�<?1M Rw$'&��,A2:8(*3%�/+�o-�p(5$£I^�{.��<(5�1:8(5�1. .,;�?@A2&�H3*Xr&/:J��?*$'&/A � +E(*A>$'&n+-&,.n.��<(5�1:8(5�1.�:8$'&��]A2:8(*3��,+1o-�=(5$[I^��?*�135$'0>o-�1.�M�Rw$'&��,A2:8(B./�<(5�1:8(*A>$'&�+-&/.)?@�135$EK0F;�(*A>$'&|3*��$';/02.6I^��+EC/C,0FA2:<+E(*A>$'&63*Cf�1:<A2�,:4_�$-?¥WD+x79AFW[;/WU�/�87�A>I,A20FA>(YX-M��G���S3*Xr35(5�1W�3*�/$';/02.�C,?*$�o9A2.��WD�<(*��$r.,3�_�$-?=(*���i+EC/C,02A2:<+E(*A2$'&}(5${35C^�1:<A>_�Xp:8$'&��,A2:8(=.��<(5�1:8(*A>$'&#+-&/.#:8$'&��]A2:8(�?@�135$'02;�(*A>$'&�C/?*$9:8�8K.,;�?*�13<M

� M�NL.��1+-0202Xs(*�/��35X9&/:J��?*$'&/A � +E(*A2$'&£C/?*$-(5$9:8$'0wW[;,35(6I^�n./�<orA2:8�-Z`I,+-:@v£�1&/. +-&/. &��<(YyS$-?*v¤+EH'&�$'3*(*A2:EMNP()3*�/$';/02. I^�{�87r(5�1&/3@A>I,0>�{+-&/.�AF&�(5�<?D$-C^�<?@+EI]0>��If�<( y��<�1& ���<(5�<?*$-H-�1&��<$';,3)./+E(*+ 35$';�?@:8�13<M /$-?�87�+-W%C,02�-Z=3*(5?@A2&�H'3{:<+-& If�q?@�<C/?*�135�1&m(5�1. ;/3*AF&�H ./A�^�<?*�1&�({:J�/+E?@+-:8(5�<?s�1&/:8$r.,A2&�H'3{A2&�./A �f�<?*�1&m(W)+-:@�/A2&/�13<M6NL&#3*;/:@�q+�:<+-35�%(*�/�135�D35(5?@A2&/H'3�:<+-&£&/$-(�I^�i./A>?*�1:8(*02X}:8$'W%C,+E?*�1. M6NP(=AF3�.,A �):<;/0>(�(5$v-�<�<C}(5?@+-:*v�$-_O�1&,:8$r./AF&�H|;,35�1.�ImX�./A�^�<?*�1&�(w.��<o9A2:8�13<M¥NL.��1+-020>X)(*����35Xr&,:@��?*$'&,A � +E(*A>$'&�W[;,35(w(*+Ev-�:<+E?@�p$-_�:8$'&mo-�<?*(*A2&�H¤(*���p0>$9:<+-0w?*�<C/?*�135�1&m(*+E(*A>$'& (5$¤+q:8$'W)W%$'& ?*�<C/?@�135�1&�(*+E(*A2$'& 02A>v-�{;/&/A2:8$9.��-M"�A2WDA202+E?J0>XD+��� }¡ 02A>v-��C/?*$-(5$9:8$'0 :<+-&}If��+-./$-C/(5�1.{_�$-?G./+E(*+%( XmC^�13G0FA>v-��A2&�(5�<H-�<?�M

�rM�Rw$'&��,A2:8(�.��<(5�1:8(*A2$'&¤?*�1lr;/A>?@�13�(5?@+-:*v9A2&�H}$-_w:J�/+-&�H-�13|WD+-.��)+E([�1+-:@� :8$-CmX-M{�O$p(5?@+-:@v¤:@�/+-&/H-�13<Z(*�/�<?*�63*��$';,02.�I^��yS+�X�(5$�;/&/A2lr;��10>XnA2.��1&m(*A>_kXn(*����?*$zyG3<M /$-?��87�+-W%C,0>�-Z/;,&/A2lr;��=?*$�y A2.��1&m(*A>�/�<?@3:<+-& I^��+-3*3*A>H'&/�1.¤(5$q(*����?*$zyG3%+E(i(*���{35�<?*o-�<?1M£Q 02$-Hs$-_G(*���{;�C�./+E(5�13<Z4.��10>�<(5�13i+-&/. A2&,35�<?*(*3�,+-3=(5$pI^�|WD+-AF&�(*+-A2&/�1.�M[�O?@+-:*v9A2&�Hp+-&,.#C/?*$-C,+EH'+E(*A2&/H�:J�/+-&�H-�13[A2&/:8?*�1W%�1&m(*+-020>X�A23�?*�1lm;,A>?*�1.#+-3�,+-&/./���102.6.��<orAF:8�13O�/+�o-�!3*WD+-020m:8$'WDW[;,&/A2:<+E(*A>$'&[I,+-&/.�y�A2.�(*��+-&/.|:8$'WDW|;/&/A2:<+E(*A>$'&|:8$'35(¥A23O�/A>H'��M

�rMG�G���S;,35�<?¥3*��$';/02.[I^�S+EI]0>��(5$�.�$zyG&/0>$'+-.i+�?*�102+E(*A2$'&�ZEC,+E?*(`$-_,+�?*�102+E(*A>$'&|$-?¥(*���S?*�13*;,0>(O$-_f+=lm;��<?@X$'&�(5$|(*���=�/+-&/./���10F.�M¥"9(5$-?@A2&�H[$'&/0>XD+[C,+E?*(S$-_�(*����?@�102+E(*A>$'&n$-?S(*�/��?*�13@;/0>(B$-_O+[lr;��<?*XD:<+-&�3*+�o-�3*(5$-?@+EH-��3*C,+-:8�nA2&£(*���)�/+-&/.,���102.�MDNP([:<+-& +-0235$�3*+1o-��:8$'WDW|;/&/A2:<+E(*A>$'&¤:8$'35(*3<M�"r(5$-?@AF&�H{$'&/0>Xq+C]+E?*(�A23�0FA>v-�|./�<�,&/A2&�H�+�orA>�<y6M=Q�020O(*���iC/?*$-I,02�1WD3�+-3@35$r:<AF+E(5�1.#yGA>(*��orA>�<y ;�C�./+E(5�|(5?@+-&/3@02+E(*A>$'&§ ¡O+-& 4 �E¨¥+E?*�[+EC,C,02A2:<+EI,02�-M����/A23!y�A2020 &�$-(�C^$'35�[+-&mX}&��<y C/?*$-I,02�1WD3�A>_¥�<o-�1&m(*;/+-0`:8$'&/3*A23*(5�1&/:8XpA23;,35�1.�Mw�����6:J�/+-&�H-�13�+E?*�6(5�1&m(*+E(*A>o-�i+-&/.pWD+-A2&m(*+-A2&��1.}A2&p+)3*�<C,+E?@+E(5�[02$-H�Mw�G����:@�/+-&/H-�13�(5$n(*���o9A>�<y :<+-& I^�D?@� � �1:8(5�1. 02+E(5�<?iA>_!A>([A2&m(5?*$9./;/:8�13�AF&/:8$'&/3*A23*(5�1&/:<A>�13�+E(|(*���n./�<orA2:8�n_k?@$'W yG���<?@�)A>(yw+-3G./$�yG&/02$'+-.��1.�M

��b5� ��� �*e,�%�J��� � ��%hB�@e2¥7�A235(*AF&�H�AFW%C,0>�1W%�1&m(*+E(*A>$'&/3%§ ��+-WpZO" �'�*�9ZO�=¡�AVZ Q�:8(5¨¥_k$-?[�/+-&/./���10F./3�+E?@�%I,+-35�1.q+E?*�%I,+-3*�1.#$'&q(*����B;/I,02A23*� "9;�I,3*:8?JA>I^�¤W%$9.��10i+-&/. (*��� �O�<?J35$'&/+-0i:8$'W%C,;�(5�<? TV�wR�\}(5$���+-&/.,���102. 35Xr&,:@��?*$'&,A � +E(*A>$'&W%$9.��10 M������}��;�I,02AF3*��"9;�I,3*:8?JA>I^��WD$r.��10GA23)+¤(*��?*�<�p(*A>�<?�+EC/C/?*$'+-:J� y�A>(*� $'&���$-?�W%$-?@�pI,+-:*v-�1&,.35�<?*o-�<?J3<ZSW)A2././0>��02+�X-�<?n3*;�C,Cf$-?@(i3*�<?*o-�<?@3D+-&/. 35�<o-�<?@+-0G�,+-&/./���102.,3<M Q��SR (5$¤��+-&,./���102. 35X9&/:J��?*$EK&/A � +E(*A2$'& W%$9.��10�A23[+�(YyS$#(*A>�<?iW%$r./�10ByGA2(*�¤+s3*A2&�H'0>�)Cf�<?J35$'&/+-0B:8$'WDC,;�(5�<?%+-&/. +�3*AF&�H'0>�)�/+-&,./���102..��<o9A2:8�-M

~ �

Page 38: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

� � � � � ��� ��� � �� � ���

�����4.,A>?*�1:8(5$-?*X�35(5?@;,:8(*;�?*�¥$-_�(*���B:8$9.��4I]+-35�B.��<o-�10>$-C^�1.�AF3 A20202;,35(5?@+E(5�1.�A2& `A>H';/?*� �mM2jEMB"r$'W%�BA2WDCf$-?@(*+-&�(C^$'A2&m(*3!+EIf$';/(!(*���6A2W%C]0>�1W%�1&m(*+E(*A>$'&�M

� �G���!2¥79�1:<;�(5$-?��1&�H'A2&��!_�$'020>$zyG34(*��� ����� ������ ��� ��[W%$r./�10 MONP(B�/+-3�3*;�C/C^$-?*(`_�$-?Blr;��<?*Xi�87r�1:<;/(*A>$'&$'&�:8$'W%C/?*�13@35�1.p./+E(*+9M�������� � � ������� "$"$�%���¤35(5?@+E(5�<H-XpAF3�A2W%C,02�1W%�1&�(5�1. M

� �G���)"r(5$-?@+EH-�)WD+-&,+EH-�<?�C/?*$zorA2./�13�3*;�C/C^$-?*(�_k$-?�:8$'WDC/?*�13*3*A2$'&q+-&/.q.��1:8$'W%C/?@�13*3*A>$'&s$-_w./+E(*+{+E(?@�1:[email protected]>�<o-�10�+-&/.6+E(5(5?@A2I,;�(5�40>�<o-�10 Mu�����4?@�1lm;/A2?*�1.�:8$'W%C/?*�13@3*A>$'&�+-&/.[.��1:8$'W%C/?*�13@3*A>$'&=(5�1:@�,&/A2lr;��13�,+1o-�6I^�<�1&pAFW%C,0>�1W%�1&m(5�1.�M

� �G����C/?*$-C^$'35�1.�$-C/(*AFWDA � �<?GW%$9.��10�A23!AFW%C,0>�1W%�1&m(5�1.�M� "�;�C/C^$-?*(w_k$-?G(5?@+-&/3*+-:8(*A>$'&,3!yS+-3�A2W%C,02�1W%�1&�(5�1.{+-3�C,+E?*(�$-_u(*���[ ����1:J�pC/?@$ � �1:8(<M� Q "rX9&/:J��?*$'&/A � +E(*A2$'&�(5$m$'0�yw+-3G./�<o-�10>$-C^�1.{+-3�C,+E?*(!$-_`(*���6 ��O�1:@��C/?*$ � �1:8(<M

simpdb

bin

backend

src data

catalog

include

lock logupdatestoragecatalogparser optimizer executortrans

buffer compression

relations compressed relations

`A>H';�?*� �mM2jE������������� �!�#"�$�%�'&)(�$*�*+�"�$+��!�

~ �

Page 39: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��������� �

�� � � � � � ��� � � � � ��� � ���

�q�n3*(*;/./A>�1.q(*�/�n&��<�1.¤_k$-?|+p�=�w #"£$'& +pWD�1W%$-?*Xq:8$'&/35(5?@+-AF&��1.¤.��<o9A2:8�)+-&,.¤&�$-(5�1.¤(*�/+E(6(*����+EC�KC,02AF:<+E(*A>$'&q?*�1lr;/A>?*�1WD�1&�(*3�AF&/:<02;/.��i�879�1:<;�(*A2&�Hs:8$'W%C,0>�87£lr;��<?@A>�13�$'&¤(*���n.��<orAF:8�nA>(*35�102_ M������)&��<�1.¤(5$�879�1:<;�(5�):8$'W%C,02�87slr;��<?@A>�13�W%$-(*A2ox+E(5�1.£;,3=(5${�87rC,02$-?*�i(5�1:@�/&/AFlm;��13�(*�/+E(�:<+-&q� �^�1:8(*A>o-�10>X#35C^�<�1./;�C#$-?A2W%C,?*$�o-�|lm;��<?@X{Cf�<?@_k$-?@W)+-&/:8�-M!�q�i�87rC,02$-?*�1.p(*���|;/35�<_V;/02&��13@3!$-_4�879�1:<;�(*A2&�H�lm;��<?JA>�13�$'&s:8$'W%C/?*�13@35�1../+E(*+{+-&/.#_�$';/&/.#$';/(�(*�/+E(�A>(�.�$r�13=H'A>o-�)3*A>H'&,A>�,:<+-&m(�I^�1&��<�/(*31M[�q�)+-0F35$�_k$';/&,.#(*�/+E(����1;�?@AF35(*A2:<3=+E?*�&�$-(63@;��):<A>�1&m(�(5$pC/?*$-C^�<?@02Xp�87rC]0>$'A>(�(*���DI^�1&��<�,(*3=$-_w;,3*A2&�H{:8$'W%C/?@�13*3*A>$'&�M%�q�nC/?*$-C^$'35�1.q+{H-?@�<�1.�X-Z:8$'35([I,+-35�1.q$-C/(*AFWDA � �<?�(5$}.��1:<AF.��%yG�/+E(6.,+E(*+{(5$}:8$'W%C/?@�13*3�H'A>o-�1&¤+p35�<(�$-_!lr;��<?@A>�13=(*�/+E([+E?*�)02A>v-�102X(5$�If�6�87r�1:<;�(5�1.�$'&�(*���[.��<o9A2:8�-M����/�6C^�<?*_�$-?@WD+-&/:8���<oE+-02;/+E(*A2$'&p$-_¥$';�?�W%$r./�10�:<+E?*?@A2�1.p$';�(�(*A2020 &�$zy�/+-3=H'A>o-�1&#C^$'3*A2(*A>o-�[?@�13*;/0>(*3<M /;�?*(*���<?��<oE+-02;/+E(*A2$'&qA23�If�1AF&�H�:<+E?@?@A>�1.s$';�(<M|�q�%_k$';/&,.�(*�,+E(�(*���i(*A2W%�$�o-�<?J���1+-.£$-_�(*���D:8$r./�iAFW%C,0>�1W%�1&m(*A2&�H�+E(5(5?@A>I];�(5�%0>�<o-�10¥:8$'W%C/?*�13@3*A>$'&s_k$-?�AF&�(5�<H-�<?6.,+E(*+{&m;/0F02A>�/�13�(*���:8$'W%C/?@�13*3*A>$'&|H'+-A2&i$-_^A2&m(5�<H-�<?4./+E(*+9M4Q�3`C]+E?*(`$-_,$'&�H-$'A2&/H�y�$-?*v[y���+E?@�!(5?*XrAF&�H�(5$�AFW%C/?*$zo-�S(*�/��A2W%C,0>�8KW%�1&m(*+E(*A>$'&q$-_w:8$r./�D�/+-&/./02AF&�HnA2&m(5�<H-�<?6+E(5(5?@A2I,;�(5�D:8$'W%C/?@�13*3*A>$'&s(5$p?*�<(*+-AF&#(*���DA2&m(5�<H-�<?6:8$'W%C/?*�13@3*A>$'&H'+-A2&�M /;�?@(*���<?6�<oE+-02;/+E(*A>$'&£$'&¤$-(*���<?|lm;/�<?*Xq35�<(*36A236+-0235$}I^�1A2&/H�:<+E?@?@A>�1.£$';/(<M��S�<(5(5�<?%:8$'W%C/?*�13@3*A>$'&(5�1:@�,&/A2lr;��13�+E?*�6+-0F35$%I^�1A2&�H%A2&/:<02;,.��1.�M

Q�3!C,+E?*(w$-_u(*���6 ����1:J�pC/?*$ � �1:8(�yS$-?*v)yw+-3G+-0F35$%:<+E?*?@A>�1.�$';�(!$'&}A23*3*;��13wA2&�(5?J+-&/3*+-:8(*A>$'&pW)+-&/+EH-�8KW%�1&m(�+-&/.q35X9&/:@��?@$'&/A � +E(*A>$'&#A2&#�/+-&/.,���102.}�=�! #"fM Q (5?@+-&,3*+-:8(*A>$'&qWD+-&/+EH-�<?[+-&/.£"rXr&,:@��?*$'&,A � +E(*A>$'&(5$r$'0�y��<?@�6A2W%C,02�1W%�1&�(5�1.{+-3GC,+E?*(!$-_u(*�/A23!yS$-?*vfM��� � ���������NL&�(*�,A23�y�$-?*v�y��D�,+1o-�D&�$-(�:8$'&/3@A2.��<?*�1.sWD+E(5�<?@A2+-0FA � +E(*A>$'&#$-_�AF&�(5�<?@WD�1./A2+E(5�i?*�13*;/02(*3�A2&s�,+-3@�s+-3��,+-3*�y�?@A2(5�13|+E?@�p:8$'35(*0>X-M NP&m(5�<?@W%�1./AF+E(5�{?*�13*;/0>(*3i:<+-& I^�-ZB��$zy��<o-�<?�ZSWD+E(5�<?JA2+-02A � �1. $��)AF&��-ZBA M �-Z4y����1& (*���A2.��1+-0uC,�mX93*A2:<+-0`02+1X-$';/(=AF3�.��1:<A2.��1.�_k$-?�(*�/�%H'A>o-�1&q35�<(=$-_�lr;��<?@A>�131M6���/A23�A23=3*+-W%�D+-3�:8?@�1+E(*A2&�H{o9A>�<yG3<M�����nlm;��<?@X£+1yw+E?*�n$-C,(*A2WDA � �<?[yGA2020`(*���1& �/+�o-�n(5$s0>$m$-v£AF&�(5$s:8$'W%C/?*�13*3*�1.£o9A>�<yG36+-&,.£o9A>�<y 3*�,+E?@A2&�H+-35C^�1:8(*3G+-0F35$�M

~ �

Page 40: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� � � ��������� �

� � � � � ��� � � ���� � ����� �� � ��� � �

������3*:@�/�1W%�13w;/35�1.nImX%(*���=lr;��<?*X%$-C/(*A2W)A � �<?B_�$-?��<oE+-02;/+E(*AF&�H6(*���=./+E(*+EI,+-3*��$-C^�<?@+E(5$-?@3w+E?*�=./A23@:<;/3*35�1.I^�10>$�y6MDQ�020`(*�/�)3*:@�/�1W%�13�_�$-?6+-&q$-C^�<?@+E(5$-?|;/35�D./A�^�<?*�1&m(�+-W%$';/&m(�$-_!W%�1W%$-?*X#+-&/.£�,+1o-�)./A �f�<?*�1&m(:8$'35(<M#������W%�1W%$-?*X£;,3*+EH-�n$-_G(*����3@:@���1W%�13|�87�:<02;/.��13[(*����A2&�C,;/(�I,;��^�<?@3[+-&,.¤(*���n$';�(5C,;�(|I,;��^�<?1MRS$'35(�$-_4+)3*:J���1W%�|A23�(*���[�87rC^�1:8(5�1.�(*A2W%�[$-_`:8$'WDC,;�(*+E(*A>$'&�M 3 �102+E(*A>$'&/3�� +-&/.�� +E?*�[(*���6?JA>H'��(�+-&/.0>�<_�(6A2&�C];�(*3=(5$}(*���)$-Cf�<?J+E(5$-?@3�yGA2(*��� +-&/.�� (*;�C,0>�13�?@�135C^�1:8(*A>o-�10>X-M�� A23�(*����A2&�C,;�(=(5$�(*���);/&/+E?@X$-C^�<?@+E(5$-?@3<M�������_�$'020>$�y�A2&�H%&�$-(*+E(*A>$'&/3G+E?*�6;/35�1. �

� �43*A � ��$-_u+DCf$'AF&�(5�<?� ��+1o-�<?@+EH-�i0>�1&�H-(*��$-_ � $'A2&{+E(5(5?@A>I,;/(5��$-_����� � � �4(*A2W%��(5$n:8$'W%C,+E?*��(*�/� � $'A2&pv-�<Xr3<M� �B&r;/W6I^�<?!$-_`�/+-3*�{I];/:*v-�<(*3<MS.��<(5�<?@WDAF&��1.�ImX�(*�����/+-3@�{_�;,&/:8(*A>$'&�M� �4�/+-3*�p(*+EI,0>��_V;/.�H-��_V+-:8(5$-?1M�! �"#� �4(*A2WD��(5$)�/+-3*�p+Dv-�<X-M�%$'&)(+*-,-�B(*A2W%��(5$Dy�?JA>(5��(5$)WD+-A2&{WD�1W%$-?*X-M�%&., 0/ �4(*AFW%��(5$D?*�1+-.{_�?*$'W W)+-A2&{W%�1W%$-?*X-M� $'&)(+*-,-�¥(*AFW%��(5$Dy�?JA>(5�=(5$D�,+-3*�pWD�1W%$-?*X-M� &., 0/ �¥(*A2WD��(5$D?*�1+-.p_�?*$'W �]+-3*�{W%�1W%$-?*X-M& �21�� � 3�4 $ 4 " (�-� 65 #7598;:=<� ?> 4 " (*-� 65������3@:@���1W%�13G_k$-?="r�10>�1:8(*A>$'&p+-&,.p�4?*$ � �1:8(*A>$'&{$-C^�<?@+E(5$-?J3G+E?*��3*�/$�yG&pAF& uA2H';�?*��Q[M �9M2jEM& �21���� @ ,-A5NL&�+i0>�<_�(LKY.��<�<C�(5?*�<� � $'A2&n3*(5?@+E(5�<H-X-Z/(*���=?@A>H'�m(wA2&�C,;�(9� AF3�+-0>yw+1X93!+|I,+-35�=?*�102+E(*A2$'&n+-&/.�(*����0>�<_�(wA2&�C,;�(� AF3!C,A>C^�102A2&/�1.�M¥�G�1&/:8�-Zf$'&/0>X�&��135(5�1.�0>$r$-C � $'A2&p+-&/.p�,+-3*� � $'A2&p+E?*�[:8$'&/3*A2.��<?@�1.�M����/��_k$'0F0>$�yGAF&�HD+E?*�(*��� � $'A2&{3*:J���1W%�13�+-&/.{(*���1A>?�:8$'3*(*3G+-&/.pWD�1W%$-?*X�;/3*+EH-�-M

~ �

Page 41: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

������������ ������������������� � !#"

$ �&%'���� '���(���)������+*,���-� !#"/.1032 �5476

`A>H';�?*��Q[M2jE�w"r�10>�1:8(*A2$'&p+-&/.p�B?*$ � �1:8(*A2$'&�RS$'35(

8 ��9 � ��:<; � �>=@? �BADC/E 8 ;+?GF���135(5�1.{0>$r$-C � $'A2&�.�$r�13S&/$-(S?@�1lm;/A2?*��+-&mX)(5�1W%C^$-?@+E?@X)W%�1W%$-?*X�35(5?@;/:8(*;/?*�13S�879:8�<C/(w_�$-?w(*���=(YyS$%(*;�C,0>�I,;��^�<?@3<M

$ IHJ�&KL� ������� MN�&O������PRQBS *UTV�����-�!#"#6>.W*U�@��T>6�� MN�&O�XYO��ZX[3��K]\ZO����

*^��� � !#"/.1032 �L4�6 '�_�J�&�����X_%'�#��\_K`O��J�Z�a�$ IHJ�&KL� b(�aK]����c MN�&O������PRQBS d Pe�]�af)����OLK]�aK]����cg�Z�a�&XJ�&X

`A>H';�?@��Q6M tr� ��¡ �

h C�:�ji �j: 8 ��9 � ��:<; � �>=k? �BADC/E�lnmpo h-8 ;+?GFNL&p(*�/A23�3*:@�/�1W%�-Zf+-&sA2&9KYWD�1W%$-?*X{35�1+E?@:J��(5?@�<�|A2&,.��87�AF3G:8?*�1+E(5�1.s$'&�(*���6?@A2H'��(�A2&�C,;�(!?@�102+E(*A>$'& � +-&/.(*���=A2&/.��87DA23�C/?*$-I^�1.n_k$-? � $'A2&/A2&�H[+[(*;/C,0>��_�?*$'W �SM4�wA2&/+E?*XD3*�1+E?@:@��(5?*�<�13w+E?*��:8$'&/3*AF.��<?*�1.)+-3w(*�/�<X)+E?*�3*A2WDC,0>�<?1M

$ IHZ�aK]� ���)��� MN�O������q $sr�t PRQBS �@�/*^���-�!#" MN�&O�Xs ��JuL��HJ�v��wJ\J%��

.+�_xe� yDz�� 6 { �� '�� ��JuL��HJ�| ��ZXs�af.~}�����B��*,032 �L47� Q>�)���#wJ\_XJwJ�� ��Ju

%'��u y�6 ��ZXs�af_a���O-�� ����.+Tg�/*�032 �L4L� %���u � Q��#���#wJ\_ ������

.v���-�!#"#6 ��HZ�| '�ZXJ�3f.L*UTg�����-�!#"#6

$ IHZ�aK]� b��&KL����c MN�O������q $sr�t PRQBS *,�345.1��6���� r { �]\j�� '�)���a�I�G�U���

%'�a���RO��ZX_�� 'u�H)�NIHZ '%�X`A>H';�?*��Q[M ~r����"9�!N ��¡ �

���/��(5�<?@W _�$-?G0>$r$-vr;�C{./;/?@A2&�Hi:8?*�1+E(*A>$'&���������zT ��� � ��� 0>$-H9(P\w:<+-&{I^��+EC/C/?*$�79AFWD+E(5�1.{(5$�T ��� � �(�� 0>$-H9��\JM

~-©

Page 42: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

��� 9�� ? � A^C/E � ?�FNL&D(*�/A23�3*:@�/�1W%�-Zr+[�/+-3*�)(*+EI,0>��AF3B:8?*�1+E(5�1.�_�$-?B(*����?@A>H'�m(�A2&�C];�(¥?*�102+E(*A>$'&��iM¥�����G�/+-3@�D(*+EI,0>��:8$'&�(*+-AF&/3C^$'A2&m(5�<?@3�(5$�(*���)(*;�C]0>�136+-&/. &�$-(6(*�/�)v-�<XqoE+-02;��13<M}"9A2&,:8�D(*���)v-�<XqoE+-02;��13[+E?*�n&/$-([35(5$-?*�1. A2& �/+-3*�(*+EI,0>�-ZO(*���)&r;/W[If�<?6$-_w02$m$-v9;�CqoE+-02;��13�(5$�:@���1:@v£yGA2020uI^� � � M������1&£+{(*;�C]0>�%_k?@$'W ��+E?*?JA>o-�13<ZOA2(6A23�/+-3*�/�1.�Z^(*���|�,+-3*�sox+-02;/�|A23=;/3*�1.}(5$p0>$r$-v9;�CsAF&�(5$�(*���%�/+-3*�s(*+EI,0>�|(5$�$-I/(*+-A2&s(*���%:<+-&/./AF./+E(5�[(*;/C,0>�13_�?*$'W ��_�$-? � $'AF&/A2&�H�M

$ IHZ�aK]� ������� MN�O�������RS �@�/*^��� � !#"s. MN�O�Xs ��JuL��HJ�v��wJ\J%��

� !� � . �YxR�yDz��-6 { �� '�� ��JuL��HJ�| ��ZXs�af.+T`�����-� !#"/. T`� � !� � HjO���HJ '�ZuL ��)���L��HZ�v��O � %'�

.+Tg�/* � 6�� ���IO����&���� ��Ju ��HJ�*�0a2 �54L.����-� !)"/. �_�-�!#"#6 HZO���H � wZI���3�

$ IHZ�aK]� b��&K]����c MN�O�������RS *� �45����6���� � �� ������a�I�����]��HZ�v��wJ\J%��

O��ZXV���]��HZ�|�J�3f#� � wZI���3�N�a%��aK]�&���`A>H';�?*��Q[M � ��� �

& �21�� � &����6< 4 � # (�- 65���135(5�1.{0>$r$-C�3@:@���1W%��+-&,.nI];��f�<?@�1.�3@:@���1W%��+E?*��;/3*�1.n_�$-?�+EH-H-?*�<H'+E(*A>$'& M �$-?!(*���=_�$'020>$zyGA2&�H|3*:@���1WD�13(*���6AF&�C,;�(wA23 �iMS"r$'WD��W%$-?*��C,+E?J+-W%�<(5�<?@3�+E?*�

/ �B&m;,W6I^�<?!$-_¥./A235(*AF&/:8(�H-?@$';�C/IrXnoE+-02;��13<M ���� &9�4(*A2W%�6(5$).�$%(*���6+EH-H-?@�<H'+E(*A>$'&}_�$-?�$'&���(*;/C,0>�-M� �� �B3*A � ��$-_`(*����+EH-H-?@�<H'+E(*A>$'&}oE+-02;��-M"��?� �4:8$'35(G$-_u(*���63@;�I/(5?*�<��I^�10>$zy�(*���6+EH-H-?*�<H'+E(5�|$-C^�<?@+E(5$-?�A2&�(*�/�6lm;/�<?*X)C,0F+-&8 ��9 � ��:<; � �>=������ � ��� � ��A �BC/E 8 ;��1FNL&n(*�,A23w3*:@���1WD��+-3!WD+-&�X�A>(5�<?@+E(*A2$'&/3S$�o-�<?G(*�/�=AF&�C,;�(S+E?*�=Cf�<?@_k$-?@WD�1.�+-3w(*�/�<?*��+E?*��./A235(*AF&/:8(�H-?@$';�C/IrXoE+-02;��13<Z9+-&/.n$'&���AF&/A>(*A2+-0�A>(5�<?J+E(*A>$'&�(5$[H-�<(w(*����ox+-02;/�G(5$%35(*+E?*(SyGA>(*��M`Qw(w�1+-:@�{A>(5�<?J+E(*A>$'&�Zr(*����+EH-H-?*�<H'+xK(*A>$'&%_�$-?¥(*���G:<;/?*?*�1&m(uoE+-02;���AF3¥.�$'&���+-&/.i(*����&/�87r(4oE+-02;��w(5$�I^�!+EH-H-?*�<H'+E(5�1.�A23¥.��<(5�<?JWDA2&��1.�M¥�=&/0>X[(*���:<;�?*?@�1&�(Sox+-0F;��G(5$|I^��+EH-H-?*�<H'+E(5�1.�+-&/.)(*�/��&��879(Sox+-02;/��A23S35(5$-?*�1.�A2&�WD+-A2&�W%�1W%$-?*X-M4���1&/:8�-Z�W%�1W%$-?*X?*�1lr;/A>?*�1WD�1&�(wA23w&/A20 M`�����1&�(*����+EH-H-?*�<H'+E(5�[$-Cf�<?J+E(5$-?�A23 " �� �VZ,+E(!�1+-:@�}A>(5�<?@+E(*A>$'&�(*���=(*;�C]0>��AF3�$';/(5C,;�(A2&/3*(5�1+-.{$-_u+EH-H-?@�<H'+E(*A2&�H�M

��$-(5�[(*�,+E(�:8$'35(�+-&/.pW%�1W%$-?@X�_�$-? ��¡�Q�Q�omH,T �$-?�+�o-�<?@+EH-�-Z^y��|&��<�1.p(5$�WD+-A2&m(*+-A2&p+D:8$';,&�(J\G+-&/.��¡�Q�"r$-?*(�+E?*��(*�/�63*+-W%�6+-3 ��¡OQ="9;,W{Ml �� � ���j: ����� � ��� � �)A � C+E3l!�1FNL&�(*�/A23O3*:@�/�1W%�-Z-(*���<?*�SA23 $'&/02X�$'&/��A>(5�<?@+E(*A2$'&6$zo-�<?`A2(5�<?@+E(5��$zo-�<?`(*����A2&/C,;�(<MO �+-A2&|W%�1W%$-?*X�A23�?*�1lr;/A>?*�1._�$-?G35(5$-?@A2&/H%(*����+EH-H-?*�<H'+E(5�13<M!������+EH-H-?@�<H'+E(5�13�+E?@�6:8$'&/35(5?@;,:8(5�1.p$'&{(*�����,X-M

~*4

Page 43: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

$ IHJ�aK]� ���)��� MN�&O������PRQ�� $ wJK *���.�"#6������/*^��� � !#"/.1!����#��6 Pe������&X_%'�#��\

.L*�"v� ����36 ���&O�XYO��ZX_O�u�u��$ IHJ�aK]� b��&KL����c MN�&O������PRQ�� $ wJK d Pe�gO�XJXs '�� ����ZO�% K]�aK]����c

`A>H';�?*��Q[M �r� ��¡�Q�"9�= $ IHJ�&K]� ������� MN�O������q� $ wJK � �/*,���-� !)"/. !����)��6 Me�&O�XJ '�JuL��HJ�

'�Z\Jws�e���Z%'cg���Z3�$ IHJ�&K]� b(�aK]����c MN�O������q� $ wJK *,"/� �#!��,6 b(�aK]����c`���`���������|O�%�%�O�u�u����au)O-���+�����wZ% �I�

`A>H';�?*��Q[M �r���wQ�"9��

���/�B:8$'35(`+-&/.6W%�1WD$-?*X�_k$-?`�wQ�Q�orH�A23�(*����3@+-W%��+-3u�wQ="9;,W{MO���/�<?*�BA23O&�$��w;��^�<?*�1.6Q�H-H-?*�<H'+E(*A>$'&3*:J���1W%��_�$-?�" � � ��$-Cf�<?J+E(5$-?G3*A2&/:8��(*�/�63*A � ��$-_u(*����?*�13@;/0>(*3!A23!�1lr;/+-0^(5$n(*����3*A � ��$-_`(*����?*�10F+E(*A>$'&�M

� �

Page 44: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� � � ��������� �

� � � � � � � � ¥��

�����#C^�<?*_�$-?@WD+-&/:8�sH-?@+EC,�,3n_�$-?�¦ijq+E?*�#I,+-3*�1.�$'&�(*���qlm;��<?@X �879�1:<;�(*A>$'&�C,02+-& T�¦ 2��S\n3*��$zyG&�A2&`A>H';�?*�£��M2jEM��O+EI,02�£��M2jEZ[�O+EI,02�£��M trZ��u+EI,0>�£��M ~ +-&/. �u+EI,0>�£��M � 3*��$zy (*���¤+-WD$';/&�(}$-_ 3 Q� +1oE+-A202+EI]0>�-ZO3*:J���1W%�13|:@��$'3*�1&£IrXs(*�/�D$-C/(*A2WDA � �<?�I,+-35�1.¤$'&£(*���)+�ox+-AF02+EI,0>� 3 Q� �+-&/.£(*���)�135(*AFWD+E(5�1.(*A2W%��?@�1lm;/A2?*�1.�_k$-?G(*�����87r�1:<;/(*A>$'&p$-_u(*���|¦ 2���yGA2(*��(*���135�63*:J���1W%�13<M

Size of the relations and estimated sizeof the operations shown in parenthesis

Visit (830)

Doctor(91)

(77)

(77)Prescription

(2155)

Drug

join3(2155)

join2(2155)

join1(270)

(270)

`A>H';�?*����M2jE������� �����

���/��3*XrW[I^$'023���¡ � Z¥��Q�"9��+-&/. N ��¡ � A2& (*���{_k$'0F0>$�yGAF&�H}(*+EI,02�13%?*�<C/?*�13*�1&�(%&��135(5�1. 02$m$-C � $'A2&�Z�/+-3*� � $'A2&{+-&,.pA2&/.��87�&��135(5�1.p02$m$-C � $'A2&{?*�13*Cf�1:8(*A2o-�10>X-M

� j

Page 45: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

�O+EI]0>����M2jE���u�<?*_�$-?@WD+-&/:8��$-_4¦ij�y����1&{:8$'W%C/?*�13@3*A>$'&pA23!&/$-(G;/35�1.� ��� m�A�� � T ��� *-, " \ m�� ���� � T� � ADC ���� �BADC����� �BADC��f\ �Li ��� ���A �BC ��A�� � T " , � \

�iK � 4*4 ��¡ � ��¡ � ��¡ � �mM �-©%K�j1trM ©*4© �*�DKGj1t-~9j ��¡ � ��¡ � ��Q="�� �rM �*4%K�j �9M � �j1t-~-tiKSt9j � � ��¡ � ��¡ � N ��¡ � �rM ~ �%K�j �9M t-tt9j �E©iKSt �-© � ��Q="9� ��¡ � N ��¡ � �rM t �DK�j �9M2j-jt �-©-©DK�t-~ � � t N ��¡ � ��¡ � N ��¡ � �rM ~-~iK�©rM � �t-~ � � ~iKSt � �-©-© ��¡ � ��Q�"9� N ��¡ � �9M � �|KGjEM �t � �-©*4iKSt � ��4*4 ��Q�"9����Q�"9�UN ��¡ � �9M �-~iKGjEM ~t �9j �*�%KS~ �*�*�*� N ��¡ � ��Q�"9�UN ��¡ � �9M � tiK �9M �

�O+EI,02����M tr�S�u�<?*_k$-?JWD+-&/:8��$-_4¦ij�yGA2(*���,0>��0>�<o-�10 :8$'W%C,?*�13*3*A>$'&� ��� m�A�� � T ��� *-, " \ m�� ���� � T� � ADC ���� �BADC����� �BADC��f\ �Li ��� ���A �BC ��A�� � T " , � \

�%KSt � � � ��¡ � ��¡ � ��¡ � j � 4rM � 4DKGj1© � M �t � � ©iKSt*4*4*4 ��¡ � ��¡ � ��Q="�� j ��jEM t �%KGj � �rM � �~ �*�*�%K � ~ �9j ��¡ � ��¡ � N ��¡ � j ��jEM �'t%KGj � �rM t-t� ~ �-tiK � © �rj ��Q="9� ��¡ � N ��¡ � ©*4rM �%K 4-~rM ~ �� © �EtDK � �'©-©-t N ��¡ � ��¡ � N ��¡ � ©-©rM �-~%K 4-trM ~ �� �'©-©-~iK � j1©-t-© ��¡ � ��Q�"9� N ��¡ � j-jEM �-� KGj1trM ~ �� j1©-t*4iK � t-~-~-© ��Q�"9����Q�"9�UN ��¡ � jEM ~*4iK�trM ~-t� t-~-~*4iK �-� 4*4*4 N ��¡ � ��Q�"9�UN ��¡ � jEM2j �iKGjEM 4-t� � �*�*�%K � �*�*�*� N ��¡ � ��Q�"9�UN ��¡ � jEM � � KGjEM t-t

� t

Page 46: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

�u+EI,0>����M ~r�S�O�<?@_k$-?@W)+-&/:8��$-_4¦ij�yGA>(*��?@�1:[email protected]>�<o-�10 :8$'WDC/?*�13*3*A2$'&� ��� m�A�� � T ��� *-, " \ m�� ���� � T� � ADC ���� �BADC����� �BADC��f\ �Li ��� ���A �BC ��A�� � T " , � \

�iK � 4*4 ��¡ � ��¡ � ��¡ � ©rM � �%K�j1~rM � �© �*�DKGj1t-~9j ��¡ � ��¡ � ��Q="�� �mM t|K�j-jEM � �j1t-~-tiKSt9j � � ��¡ � ��¡ � N ��¡ � �rM 4 �%K�j �9M ©-tt9j �E©iKSt �-© � ��Q="9� ��¡ � N ��¡ � �rM � 4iKGj �9M �t �-©-©DK�t-~ � � t N ��¡ � ��¡ � N ��¡ � �rM 49j�K 4rM ~ �t-~ � � ~iKSt � �-©-© ��¡ � ��Q�"9� N ��¡ � �9M ©9j�KGjEM � �t � �-©*4iKSt � ��4*4 ��Q�"9����Q�"9�UN ��¡ � �9M � �iKGjEM ~-tt �9j �*�%KS~ �*�*�*� N ��¡ � ��Q�"9�UN ��¡ � �9M �-� K �9M �-t

�O+EI]0>����M � ���u�<?*_�$-?@WD+-&/:8��$-_4¦ij�y�A>(*�{+E(5(5?@A>I,;/(5��0>�<o-�10 :8$'W%C/?@�13*3*A>$'&� ��� m�A�� � T ��� *-, " \ m�� ���� � T� � ADC ���� �BADC����� �BADC��f\ �Li ��� ���A �BC ��A�� � T " , � \

�iK � 4*4 ��¡ � ��¡ � ��¡ � �mM �-©%K�j1trM ©*4© �*�DKGj �*�*� ��¡ � ��¡ � ��Q="�� �rM �*4%K�j �9M � �j �*��j�K�j�4 � � ��¡ � ��¡ � N ��¡ � �rM ~ �%K�j �9M t-tj�4 � �|KSt9j1©-~ ��Q="9� ��¡ � N ��¡ � �rM t �DK�j �9M2j-jt9j1© � K�t-t � j-j N ��¡ � ��¡ � N ��¡ � �rM ~-~iK�©rM � �t-t � j1tiKSt-~ � j1t ��¡ � ��Q�"9� N ��¡ � �9M � �|KGjEM �t-~ � j1~iKSt � ~ �-© ��Q�"9����Q�"9�UN ��¡ � �9M �-~iKGjEM ~t � ~ �*4iKSt � �*4 � N ��¡ � ��Q�"9�UN ��¡ � �9M � tiK �9M �

� ~

Page 47: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

� ��� !�� ������ � �

§ Q�:8(L¨ }A2:8?@$'35$-_k(�Q�:8(*A>o-�135X9&/:EMSWDA2:8?*$'35$-_�(<M :8$'W��zyGAF&/.�$�y�3*W%$-I,A202���x+EIf$';/(��x35Xr&,:<;�C M WD35Cm7^M§ Q!�=� 4-©z¨ }+-�/+)QGI�./+-020F+-��Z 3 +-:@�,A2. �=;��<?@?@+E$';/A Z/+-&/.}�B�/A20FA>C/C^����;/:@���<?J+-0 MS�=&��8KY���/+-35�|Rw$'WDWDA>(

�4��$r�13�NP(� �+Ev-�i"r�1&,35�� NL&� ����� ���,Z j�4*4-©rM§ Q�lm;9¨ QG¦=��Q[MB�m(5(5C �����zy�y�y6M WD02+-3*A2+9M AFA>(5I M +-:EM A2&��x+-+-lr;/+9M �m(*W{M§ �w�w��� �*�x¨ R�M]�S$-I,A2&/�1+-;�Z�¡4M^��$';/H'+-&/A2W{Z��uMf��;/:@�/�<?@+-0 Z�+-&/.s�OM%�4+-02.,;�?@A>� � M��BA2:8$'�=�! s"^� "�:<+-02A2&�H

.�$�yG&{�=+E(*+EI,+-3*�|�!�1:J�/&/A2lr;��13w_�$-?�(*���|"�WD+E?*(*:<+E?@.�M¥NL& �������GZ,t �*�*�9M§ � �'tz¨ "r(5�<C,���1&��S02$-(5(�+-&/.��G�1&�?@X �M �$-?*(*��M�Q�&sQ�02WD$'35(�"r�<?@AF+-0��4?@$-(5$r:8$'0O_k$-?��!?@+-&/3@+-:8(*A>$'&

2¥79�1:<;�(*A>$'&pA2&p �+-A2&p }�1W%$-?*X{�=+E(*+EI,+-35�D"rX935(5�1WD3<M¥NL& � � ����Z,t �*�'trM§ �w�^Q �*�x¨ Rw��?@A23*(5$-C,���#��$-I]A2&��1+-;�Z��B�,A202A>C/C^�}��;/:@�/�<?@+-0 Z�+-&/. �+-�/+�Q�I�./+-0202+-��M Q ��&/AF02+E(5�<?@+-0

RS$'WDWDA>(!�B?*$-(5$r:8$'0�_k$-?� p$-I,AF0>��+-&/.p�=A23*:8$'&/&/�1:8(5�1.sRS$'W%C];�(*A2&�H�M`NL&� ����� � �/Z/t �*�*�9M§ R � ��j¢¨ �^�/A>X9;/+-&�Rw�/�1&�Z � $'�/+-&/&��13 ���1��?@v-�-Z^+-&,. `02A>C �$-?@&�M�¦=;��<?*X��=C/(*A2WDA � +E(*A2$'&pA2&qRS$'WiK

C/?*�13*35�1.{�=+E(*+EI,+-3*�i"rX935(5�1WD3<M¥NL&������ �� ����� ��Z,t �*��jEM§ Rw�����'tz¨ �uMERw�/�1&�M �"! �# ������#� � � � � � " "!�' �� ��� �%$��"!� � � " ���� "¢M9���/��(*�/�13*A23<Z'RS$-?@&��10F0���&/A>o-�<?@3*A2(YX-Z

t �*�'trM§ �=�!tz¨ ���!t 2Bo-�<?*XrC,02+-:8�-MB�m(5(5C �����zy�y�y�K ~rM A>I,W{M :8$'W��x3*$-_k( yS+E?*���x.,+E(*+%�x.�I]t&�z�<o-�<?*XrC,02+-:8�-M§ �=./�9¨ ' (�(&)+*-,.,�/./�/1032�2�'�4�5%6.(%/87&9 :;0-<&5�= M§ � � �*�x¨ 3 M Q[Mf�=A>?@:@v � �%+-&/.s¡ � ��?J;��1&�yw+-02.�M�Q �4?@�8KP"r�<?@A2+-02A � +E(*A>$'&}�!?J+-&/3*+-:8(*A>$'&q �+-&/+EH-�1W%�1&m(

�!�1:@�/&,A2lm;/�}_�$-?{ }$-I,A202�# �;/0>(*A2.,+E(*+EI,+-35�13<M�NL&�� �%$ �� ��> �!�@? ���A " ���� B� � � �%� �����%��� "¢Zt �*�*�9M

§ �=��� 4 ��¨ £M �[M��=;/&/�,+-W{ZSQ[M����102+-0 Zw+-&/.�"fMB�w+-02+Evr?@A23*�/&,+-&�M Q p$-I]A20>�}�!?J+-&/3*+-:8(*A>$'& p$9.��10(*�/+E(SRw+EC/(*;/?*�134I^$-(*�%(*�����=+E(*+6+-&/.� p$zo-�1W%�1&�(!�S�1�/+�orA>$';/?1M^NP&�� �%$ �� �1> � �@? ��CA " ��� ��� � �%� �����%��� "¢ZOj�4*4 �mM

§ � � 3 �'tz¨ Q6M,�=+E(5(*+9Z��|M �4+-&/./�<?J p�<�<?�Zf+-&/. %M 3 +-WD+-W%?@A>(*�,+-W{MS�`+E?@+-0F0>�10u"r(*+E? � $'A2&ED �=+E(*+ENL&9K.��87r�131� 2��n:<A>�1&�(i¦=;��<?*Xq�4?@$r:8�13*3@A2&�HpA2&£�=+E(*+��£+E?*�1��$';/3*�13[+-&/. �=¡�Q���M�NL&GF�H���IwZt �*�'trM

�-�

Page 48: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

§ 9Q�� 4 � ¨ £M /+E?@+-:J��Z Q6M^Q�WDA>?1Zf+-&/. �iM^�S�1&/3*$'&�M�¡��<(�"�0>�<�<C,A2&�H `A202�13�¡OA>�-���B+E(5(5�<?@&q �+E(*:@�/AF&�HA2&��]KY:8$'W%C/?@�13*35�1. `A20>�131MuNL& � � � ��Z�j�4*4 � M

§ �=A>H���j¢¨ 2�M%��A>H';��<?*�-M� p$-I]A20>�[�=+E(*+p �+-&/+EH-�1WD&m(<�=Rw�,+-020>�1&�H-�13�$-_4��A>?*�10>�13*3�+-&/.q� �)A2&/�6�=+E(*+Q�:<:8�13*31M4NP& � � I!Z,t �*��jEM

§ � 3 "�4-©z¨ � M ��$'0F./35(5�1A2&�Z 3 M 3 +-WD+Evr?@A23*�,&/+-&�ZO+-&,.¤�[M`"9�/+E_�(<MpRS$'W%C/?*�13@3*A2&�H 3 �102+E(*A>$'&/3[+-&/.£NL&9K.��87r�131M¥NP&� � ��I!Z j�4*4-©rM

§ ��"�49j¢¨ �|M��=?@+E�<_k�p+-&,. ¡BM4"��/+EC,A>?*$�Ms�=+E(*+¤RS$'W%C/?*�13@3*A>$'&¤+-&,. �=+E(*+EI,+-3*�p�4�<?*_�$-?@WD+-&/:8�-MqNL&����� � -I;I I�� � � ���#����� ������� � � � E� �����! ��������� � � � � "������� 1Z�j�4*49jEM

§ ��+-Wi¨ ��M/��+-WDW%$'&,.�M� }�<?*H-� 3 �<C]02A2:<+E(*A>$'&{A2&p �A2:8?*$'3*$-_k( � 3="/¦=¡ "9�<?*o-�<? �mM �9M§ � 3 "�4 �z¨ � M 3 M���+E?@A>(*3*+9Z �iM 3 +1X-Z�+-&,.¤"fM�"9�13*�/+-.�?@A�M���+E(*+EI]+-35��RS$'W%C,?*�13*3*A>$'& �GQ �B�<?*_k$-?JWD+-&/:8�

2B&/�/+-&,:8�1W%�1&�(���$m$'0 M¥NL& � � ��� �6Z�j�4*4 �rM§ ��"/"��*�x¨ Q6M9��;,0>H-�<?@A Z/"fM/"9;/./+E?@3@�/+-&�Z�+-&/.p"fM/"r�13*�,+-.�?@A M� }�1W%$-?*X{RS$-H'&/A � +-&m(G¦=;��<?*Xn��C,(*A2WDA � +xK

(*A>$'&�M¥NL&�� � ��� ��Z/t �*�*�9M§ ��� 6 �*�x¨)"fM-�G�102WD�<?1Zm��M-�q�13*(*WD+-&/&�Zr�[M �$'3*3*WD+-&,&�Z'+-&/. �|Mr p$r�<?*vE+E(5(5�-M^�G���!NPWDC,0>�1W%�1&m(*+E(*A>$'&

+-&/.{�4�<?*_�$-?@WD+-&,:8��$-_¥Rw$'W%C/?*�13*3*�1.p�=+E(*+EI,+-35�13<M�NP&�� ��� �� ����� �6Z,t �*�*�9M§ ��'4 ��¨ � M "fM ��<�1&}+-&/.{� M � M,�=+-020>X-M 2¥79(5�1&/.��1.)2BC,���1W%�<?@+-0�¡�$-H-H'A2&�H��B¡�$-H�"r(5$-?@+EH-�i }+-&,+EH-�8K

W%�1&�(!_�$-?GQ�C/C,02AF+-:8(*A>$'&/3wyGA>(*�{¡�$'&�HD¡�A2o-�1.p��?J+-&/3*+-:8(*A>$'&/31M¥NP&�� ��� F � � �/Z j�4*4 �mM§ �¡O¡�� ��j¢¨ � M,�+E?J023*35$'&�ZuQ6Mu¡�+-0 Z4R�Mu¡ �1;/&�H�Z`+-&/. ��M��B�,+-W{M�NP�! �=�!t)2Bo-�<?*XmC]02+-:8�-�%Q "9WD+-020

O$r$-(5C/?@AF&�( 3 �102+E(*A>$'&/+-0��=+E(*+EI,+-35�%"rX935(5�1W{M4NL&� � ��IwZ,t �*��jEM§ ¡�+-& 4 �x¨ 3 $'W�¡�+-&�H-�<?@+EvfM �=A>�<y��GC�./+E(5�13�A2& 3 �102+E(*A>$'&/+-0��=+E(*+EI,+-35�13�yGA>(*� +-& NP&/./�<Cf�1&,.��1&�(

"9:@���1WD�-M4NP&�� ��� � � � �/Z�j�4*4 �9M§ �=¡OA ¨ ��?@+-:<0>��¡OA>(5�-M4��(5(5C������z$-(*&�M $-?@+-:<0>�-M :8$'W��zC,?*$r.,;/:8(*3��x02A>(5���x:8$'&m(5�1&m(<M ��(*WD0�M§ 3 +�X�4 �z¨ �|M 3 +�X-MB�=+E(*+�RS$'W%C,?*�13*3*A>$'&�A2&{�=+E(*+EI,+-3*�13<M� �+-35(5�<?�� 3�(*�/�13*A23<Z�N*N*"9:=�w+-&�H'+-0>$-?*�-ZOj�4*4 �rM§ "/R 4 �x¨ � Mw"9(*+-W%$'3�+-&/.�SM�RS?@A23*(*A2+-&�M Q ¡�$�y!KY:8$'35({Q�(5$'WDA2:qRS$'WDWDA2(n�4?@$-(5$r:8$'0 MUNP&�-I I;I

� �� � � "$� !%� �������! �%�%$! ��� �#" � � � $ ! ���' � � " ���� "¢ZOj�4*4 �9M§ "/R 4-~z¨ � M9"9(*+-W%$'3�+-&,. SM9Rw?@A235(*A2+-& M Rw$m$-?@.,A2&/+E(5$-?�¡�$-H[�!?J+-&/3*+-:8(*A>$'& 2¥79�1:<;�(*A>$'&��4?*$-(5$9:8$'0 M NL&

���#" � � � $ ! ��� ���� �� �� ��# � � ��� �%$� " � "¢ZOj�4*4-~rM§ "r�1& � � ¨ 3 Mw"9�1&�M Q�&���C^�1& "9$';�?@:8���=�! #"�_�$-?���+-&/.,���102.�.��<o9A2:8�13<M }+-35(5�<?1� 3�(*���13*A23<ZwN*NL�

��$'W[I,+�X-Zft �*� � M§ " � �*�x¨ �OM�"9�/�13*�/+-.�?@Au+-&/.#�uM �=+E?*?*�<(5(<M%"/¦=¡ "r�<?@o-�<?�_k$-?���A2&/.�$zyG3�R 2¥KYQ �=+E(*+EI,+-35� 2�&�H'A2&��

_k$-?� }$-I,A202�=+-&,.)2BW[I^�1./.��1.{�B0F+E(5_k$-?@W)3<M¥NP&� � ��I!Z,t �*�*�9M

� �

Page 49: Compression in Memory Constrained DBMSs M. Tech Dissertation

§ "9A2W%¨ �����6"9A2W%C];�(5�<?1M¥��(5(5C������zy�y�y�M 3*AFW%C,;�(5�<?1M $-?@H�M§ "�["��'tz¨ Q6M/"9A20>I^�<?@3@:<+E( � Zm�[M �M��$-?@(*��Zr+-&,.{"^M9"9;/.,+E?@3*�/+-&�M � ��� �.$� " ����� " ���� � ��� �$� � ��"JM¥t �*�'trM§ "r$'0 �*�x¨ �[M,"r$'02$'W%$'&�M � ��� � � ������� " " �������#F�� ��� ���� �!��� �����!��� �!� �$�<M`"rC/?JA2&�H-�<?5K �¥�<?@0F+EH[NL&/:EM>Z

�G�<y��4$-?@v]Z]t �*�*�9M§ ����� � 4 �z¨ �[M ��M6�O�<?*?*X-Z) ¤M ¤M6�����1A2WD�<?1Z %M��O�<(5�<?J35�1&�Z)Q[M � M6���1W%�<?J3<Z) £M � M["rC/?*�1A2( � �<?1ZD+-&/.

R�M �6M ��+-;/35�<?�MG }+-&/+EH'AF&�Hn��C�./+E(5�iRS$'&/�,A2:8(*3GAF&p�w+1X-$';�Z +)� �1+Ev90>X�RS$'&/&/�1:8(5�1. 3 �<C,02A K:<+E(5�1.�"9(5$-?@+EH-� "rX935(5�1W{M NL&������ � ���� � "$� !%� ��� � � ��� �����#��� � � " ����� ���$��� � � � � "¢Zj�4*4 �rM

§ � R 4*4z¨ �|M �|Mr�£+-02If$-?J&n+-&/.��uM %M,Rw��?*X93*+-&m(*�/A23<M ��?@+-&/3*+-:8(*A>$'&��4?@$r:8�13*3@A2&�HiA2&)� 3 �� s�=��N5� �[MNP&������ ��� �uZ^j�4*4*4rM

� �