Oracle Freelist和HWM的性能优化(1)(2)

时间:2011-04-12 23:18来源:未知作者:admin 点击: 次

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这里给出位于free list上的block dump的片段 Block header dump: 0x03c00235 Object id on Block? Y seg/obj: 0xe2d8 csc: 0x00.6264c61 itc: 1 flg: O typ: 1 - DATA fsl: 1 fnx: 0x3c00234 ver: 0x01 =

这里给出位于free list上的block dump的片段

Block header dump: 0x03c00235

Object id on Block? Y

seg/obj: 0xe2d8 csc: 0x00.6264c61 itc: 1 flg: O typ: 1 - DATA

fsl: 1 fnx: 0x3c00234 ver: 0x01

==> Seg/obj Object ID in dictionary 
==> csc SCN of last block cleanout 
==> itc Number of ITL slots 
==> flg O = On freelist , - = Not on freelist 
==> typ 1 = DATA 2 = INDEX 
==> fsl ITL TX freelist slot 
==> fnx DBA of NEXT block on freelist

举例来说如果有五个块在free list中，分别为A,B,C,D,E

就会形成segment header->A->B->C->D->E--|

同时segment header->E

2.3 free list类别

在段中存在3类free list, 即Master Freelists (MFL), Process Freelists (PrFL), 和 Transaction Freelists.

2.3.1 Master Free List(公用空闲空间池):

每一个段中有一个Master free list，在段创建的时候自动生成。对于每一个段来说都有这样一个空闲空间池,对每个进程都是公用的，空闲空间就是位于master free list 的块上。由于Master free list是公用的，因此当多个进程同时插入行到同一个段上,master free list竞争使用程度就会增加。

2.3.2 Process Free Lists

为了减少Master Free list的竞争问题, 引入了另一种free list叫做Process free lists, 根据sql命令 CREATE/ALTER 中的参数FREELISTS 创建. 这样多个free list 就可以分摊空闲空间的管理，以提高OLTP应用作高度并发插入和更新事务时空间分配管理的性能。通过指定CREATE TABLE / CLUSTER or INDEX的子句STORAGE的参数FREELISTS 来创建，例如: CREATE TABLE flg ( . . . .) . . . STORAGE ( ... FREELISTS 10 ...)。缺省的FREELISTS为1，此时不会创建Process free lists。当FREELISTS>=2时，创建Process free lists。

进程在使用process free list是根据进程的Oracle PID (Process ID)来选择的，公式如下:

select list entry = (PID % NFL) + 1

NFL : FREELISTS定义的Process free list个数

2.3.3 Transaction Free Lists

当Oracle需要时动态创建。一个Transaction Free List 是一种专门给某一个事务使用的free list. 每个段至少有16个transactions free lists, 并且这个值在需要时会增长，直到达到Segment Header块的大小限制。一个事务只有下面情况下会需要分配一个Tx Free Lists entry: 块中释放空间时(DELETE or UPDATE) 并且还不存在Tx Free Lists entry时。

2.4 Free list行为

2.4.1 Freelist Link and Unlink 操作

Freelist 按后进先出队列(LIFO) 方式管理。也就是说最后被link到freelist的块拥有最先unlink的机会。

当块中空闲空间增加到大于PCTFREE时，块放入freelist中。free list中的块可用来作update 或insert。当块中没有足够的空间用于insert操作时并且使用空间大于PCTUSED，块就会从free list中移出。

在块在DELETE or UPDATE 操作之后，如果使用空间落到PCTUSED下，块再次link到free list中。每次块加入free list时，都是link到链表的头部。

例如：考虑段中有120个块编号由1到120。其中有6个块在free list上并假设HWM是 80。（block实际使用DBA编号）

10->24->45->46->65->80-|

现在作INSERT 操作,需要400 bytes空间。假设块10上空间不足，但块24上空间可用。现在数据插入到块 24 ，现在块24的剩余空间小于该表的PCTUSED。因此块 24 从free list链表中移出。PCTFREE and PCTUSED参数的目的就是用来控制数据块从free list的链表中移入/移出行为的。现在free lists象这样：

10->45->46->65->80-|

然后在同一事务中作DELETE同一个段的数据，使块 54 和 67落到PCTUSED下。现在这些块加入到free list链中。free list链现在象这样:

67->54->10->45->46->65->80-|

2.4.2 Transaction Free List 算法

扫描segment Header块中所有的Tx free list,检查是否还没有Tx free list entry分配给transaction，如何没有，将寻找未使用的entry或已经提交了事务的空的Tx free list。如果上述搜索过程失败, 新的entry会在segment Header块中Tx free lists区域中开辟。如果没有空间来生成, 事务就必须等待entry的释放。

segment header中的最大free list个数:

Block Size Max # Freelists

----------- -----------------

2K 24

4K 50

8K 101

16k 204

事务T1释放出来的空闲块(DELETE or UPDATE)的使用 :

l 立即被T1所重用

l 当T1 commit后被其它需要空闲块的事务重用，过程举例如下:

2.5 HMW概念

HIGH WATER MARK代表一个表使用的最大的(top limit)块。2.1中已经提到HIGH WATER MARK 记录在segment header中，并且在Oracle插入数据时一般增长5个blocks（并非总是5个块，具体参见2.4.2中流程图中HMW增长方式）。