TsDB2/DB/core/HeadPage.go

package core

import (
	"encoding/binary"
	"fmt"
	"time"
)

// 数据库全局头页（PageID=0 固定）
type HeaderPage struct {
	Magic         [4]byte   // 4  魔术字，识别文件类型
	Version       uint32    // 4  版本
	PageSize      uint32    // 4  每页大小（比如 4096）
	NextFreePage  uint32    // 4  下一个可用空闲页
	TablePage     uint32    // 4  【唯一重要】表链起始页ID
	TableCount    uint32    // 4  表数量
	CreateTime    int64     // 8
	ModifyTime    int64     // 8
	FreePageStart uint32    // 4  空闲页链表头
	FreePageCount uint32    // 4  空闲页数量
	GlobalFlags   uint64    // 8  全局状态
	FirstWALPage  uint32    // 4  未恢复的 WAL 链首页 ID (0=无待恢复WAL)
	LastWALPage   uint32    // 4  WAL 链尾页 ID (追加写入用)
	NextTxnID     uint64    // 8  下一个事务 ID
	ExtConfig     [256]byte // 256 扩展配置
	Comment       [512]byte // 512 备注

	// 填充对齐到整页（PageSize - 已用字节）
	_ [PageSize4K - 840]byte // 自动补齐
}

// newPage 分配新页：优先从空闲链表取，没有则递增分配
func (header *HeaderPage) newPage() uint32 {
	if header.FreePageStart != 0 {
		// 从空闲链表头取一个页
		pid := header.FreePageStart
		// 该页的前 4 字节存了下一个空闲页 ID（BigEndian）
		// 这里只是返回 pid，实际读取 next 需要外部传入 ReadPage
		// 所以 newPageWithReader 才是正确入口
		return pid
	}
	pid := header.NextFreePage
	header.NextFreePage++
	return pid
}

// newPageWithReader 带读页能力的分配（用于读空闲链表）
func (header *HeaderPage) newPageWithReader(readPage func(uint32, []byte) error) uint32 {
	if header.FreePageStart != 0 {
		pid := header.FreePageStart
		buf := make([]byte, PageSize)
		if err := readPage(pid, buf); err == nil {
			// 前 4 字节是下一个空闲页 ID
			next := binary.BigEndian.Uint32(buf[:4])
			header.FreePageStart = next
			header.FreePageCount--
		} else {
			// 读失败，回退到递增分配
			pid = header.NextFreePage
			header.NextFreePage++
		}
		return pid
	}
	pid := header.NextFreePage
	header.NextFreePage++
	return pid
}

// recyclePage 回收一个页到空闲链表
func (header *HeaderPage) recyclePage(pageID uint32, savePage func(uint32, []byte) error) {
	// 在该页前 4 字节写入当前链表头
	buf := make([]byte, PageSize)
	binary.BigEndian.PutUint32(buf[:4], header.FreePageStart)
	header.FreePageStart = pageID
	header.FreePageCount++
	_ = savePage(pageID, buf)
}

func newHeader(desc string) (*HeaderPage, error) {
	var comment [512]byte

	// 1. 安全判断：防止描述超长
	if len(desc) > len(comment) {
		return nil, fmt.Errorf("描述字符串长度 %d 超过最大限制 %d", len(desc), len(comment))
	}
	copy(comment[:], desc)

	// 2. 初始化头部（全部正确赋值，无遗漏、无坑）
	return &HeaderPage{
		Magic:         Magic,                 // 魔数
		Version:       Version,               // 版本
		PageSize:      PageSize,              // 页大小
		NextFreePage:  2,                     // 下一个分配页从 2 开始（0=header, 1=table page 已预留）
		TablePage:     0,                     // 初始无表
		TableCount:    0,                     // 表数量=0
		CreateTime:    time.Now().UnixNano(), // 纳秒时间戳
		ModifyTime:    time.Now().UnixNano(),
		FreePageStart: 0,           // 初始无空闲页
		FreePageCount: 0,           // 空闲页数量=0
		GlobalFlags:   0,           // 无标志
		ExtConfig:     [256]byte{}, // 清空扩展配置
		Comment:       comment,     // 数据库描述
	}, nil
}