Oracle 过程之DBWR运行原理
Oracle 进程之DBWR运行原理
在讲DBWR进程之前，简单介绍下working set。即working set=LRU+LRUW。LRU和LRUW总是成对出现。LRU指的是替换列，主要分为主列和辅助列。主列指的是已使用的缓冲区列，以hot区域和cold区域区分管理。LRUW指的是记录列。也分为主列和辅助列。主列主要指的是已修改的缓冲区列。辅助列指的是当前DBWR写入中的缓冲区列。DBWR运行原理如下：
当进程在辅助LRU链表和主LRU链表上扫描以查找可以覆盖的buffer header（空闲缓冲区）时，如果已经扫描的buffer header的数量到达一定的限度（由隐藏参数：_db_block_max_scan_pct决定）时，触发DBWR进程。 _db_block_max_scan_pct表示已经扫描的buffer header的个数占整个LRU链表上buffer header总数的百分比。通过DBWR保证拥有空闲缓冲区为止，这时，搜索可用buffer header的进程挂起，在v$session_wait中表现为等待“free buffer wait”事件，同时增加v$sysstat中的“dirty buffers inspected”和“DBWR make free requests”的值。
当DBWR在获得cache buffer lru chain后，从cold区域的尾部开始检索LRUW列，主LRUW链表上查找已经更新完而正在等待被写入数据文件的buffer header时，如果找到的buffer header的数量超过一定限度（由隐藏参数：_db_writer_scan_depth_pct决定，表示已经扫描的脏数据块的个数占整个主LRUW链表上 buffer header总数的百分比。）时，DBWR就不再继续往下扫描，而转到辅助 LRUW链表上将其上的脏数据块写入数据文件。
若找到想记录到磁盘上的缓冲区，在获得buffer lock后记录到磁盘，而记录到磁盘上的缓冲区变更为空闲缓冲区，并移动到LRU列。每当DBWR检索LRUW列时，DBWR lru scans统计值和DBWR buffers scanned统计值都会增加。
如果主LRUW链表和辅助LRUW链表上的脏数据块的总数超过一定限度，也将触发DBWR进程。该限度由隐藏参数：_db_large_dirty_queue决定。
每隔10秒钟唤醒一次DBWR，由隐含参数_dbwr_scan_interval决定，在9i中该值为10s，在10g中该值调整为300s。
另外要检索LRU和LRUW列，必须获得cache buffer lru chains锁存器，因此当并发进程检索LRU和LRUW列时，将引起latch:cache buffer lru chains等待事件。查看cache buffer lru chains锁存器由隐含参数_db_block_lru_latches或者可以用v$latch_children视图
Oracle 有多种缓冲池（buffer pool），各缓冲池分别使用这些锁存器：
另外锁存器的数量和DBWR数，CPU数量有关，若DBWR数小于4个，则创建4*CPU_COUNTlru个锁存器；若DBWR数大于4，则创建DB_WRITER_PROCESSED*CPU_COUNT个锁存器。
在讲DBWR进程之前，简单介绍下working set。即working set=LRU+LRUW。LRU和LRUW总是成对出现。LRU指的是替换列，主要分为主列和辅助列。主列指的是已使用的缓冲区列，以hot区域和cold区域区分管理。LRUW指的是记录列。也分为主列和辅助列。主列主要指的是已修改的缓冲区列。辅助列指的是当前DBWR写入中的缓冲区列。DBWR运行原理如下：
当进程在辅助LRU链表和主LRU链表上扫描以查找可以覆盖的buffer header（空闲缓冲区）时，如果已经扫描的buffer header的数量到达一定的限度（由隐藏参数：_db_block_max_scan_pct决定）时，触发DBWR进程。 _db_block_max_scan_pct表示已经扫描的buffer header的个数占整个LRU链表上buffer header总数的百分比。通过DBWR保证拥有空闲缓冲区为止，这时，搜索可用buffer header的进程挂起，在v$session_wait中表现为等待“free buffer wait”事件，同时增加v$sysstat中的“dirty buffers inspected”和“DBWR make free requests”的值。
引用
NAME VALUE PDESC
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_block_max_scan_pct 40 Percentage of buffers to inspect when looking for free
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_block_max_scan_pct 40 Percentage of buffers to inspect when looking for free
引用
SQL> select KVITVAL,KVITTAG,KVITDSC from x$kvit
2 where KVITTAG='kcbfsp';
KVITVAL KVITTAG KVITDSC
---------- ----------------------------------- ----------------------------
40 kcbfsp Max percentage of LRU list foreground can scan for free
SQL> col VALUE for 999999999999
SQL> select * from v$sysstat
2 where name like '%dirty buffers inspected%';
STATISTIC# NAME CLASS VALUE
---------- --------------------------------------------- ---------- ----------------------
76 dirty buffers inspected 8 0
2 where KVITTAG='kcbfsp';
KVITVAL KVITTAG KVITDSC
---------- ----------------------------------- ----------------------------
40 kcbfsp Max percentage of LRU list foreground can scan for free
SQL> col VALUE for 999999999999
SQL> select * from v$sysstat
2 where name like '%dirty buffers inspected%';
STATISTIC# NAME CLASS VALUE
---------- --------------------------------------------- ---------- ----------------------
76 dirty buffers inspected 8 0
当DBWR在获得cache buffer lru chain后，从cold区域的尾部开始检索LRUW列，主LRUW链表上查找已经更新完而正在等待被写入数据文件的buffer header时，如果找到的buffer header的数量超过一定限度（由隐藏参数：_db_writer_scan_depth_pct决定，表示已经扫描的脏数据块的个数占整个主LRUW链表上 buffer header总数的百分比。）时，DBWR就不再继续往下扫描，而转到辅助 LRUW链表上将其上的脏数据块写入数据文件。
引用
NAME VALUE PDESC
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_writer_scan_depth_pct 25 Percentage of LRU buffers for dbwr to scan when looking for dirty
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_writer_scan_depth_pct 25 Percentage of LRU buffers for dbwr to scan when looking for dirty
若找到想记录到磁盘上的缓冲区，在获得buffer lock后记录到磁盘，而记录到磁盘上的缓冲区变更为空闲缓冲区，并移动到LRU列。每当DBWR检索LRUW列时，DBWR lru scans统计值和DBWR buffers scanned统计值都会增加。
引用
SQL> select name,value from v$sysstat where name='DBWR lru scans';
NAME VALUE
---------------------------- ----------
DBWR lru scans 0
SQL> select name,value from v$sysstat where name='DBWR buffers scanned';
NAME VALUE
---------------------------- ----------
DBWR buffers scanned 0
NAME VALUE
---------------------------- ----------
DBWR lru scans 0
SQL> select name,value from v$sysstat where name='DBWR buffers scanned';
NAME VALUE
---------------------------- ----------
DBWR buffers scanned 0
如果主LRUW链表和辅助LRUW链表上的脏数据块的总数超过一定限度，也将触发DBWR进程。该限度由隐藏参数：_db_large_dirty_queue决定。
引用
NAME VALUE PDESC
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_large_dirty_queue 25 Number of buffers which force dirty queue to be written
SQL> col KVITTAG for a35
SQL> set linesize 300
SQL> select KVITVAL,KVITTAG,KVITDSC from x$kvit
2 where KVITTAG='kcbldq';
KVITVAL KVITTAG KVITDSC
---------- ----------------------------------- ----------------------------
25 kcbldq large dirty queue if kcbclw reaches this
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_large_dirty_queue 25 Number of buffers which force dirty queue to be written
SQL> col KVITTAG for a35
SQL> set linesize 300
SQL> select KVITVAL,KVITTAG,KVITDSC from x$kvit
2 where KVITTAG='kcbldq';
KVITVAL KVITTAG KVITDSC
---------- ----------------------------------- ----------------------------
25 kcbldq large dirty queue if kcbclw reaches this
每隔10秒钟唤醒一次DBWR，由隐含参数_dbwr_scan_interval决定，在9i中该值为10s，在10g中该值调整为300s。
引用
NAME VALUE PDESC
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_dbwr_scan_interval 10 dbwriter scan interval
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_dbwr_scan_interval 10 dbwriter scan interval
另外要检索LRU和LRUW列，必须获得cache buffer lru chains锁存器，因此当并发进程检索LRU和LRUW列时，将引起latch:cache buffer lru chains等待事件。查看cache buffer lru chains锁存器由隐含参数_db_block_lru_latches或者可以用v$latch_children视图
引用
NAME VALUE PDESC
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_block_lru_latches 16 number of lru latches
SQL> select count(*) from v$latch_children where name='cache buffers lru chain';
COUNT(*)
----------
16
--------------------------------------------- -------------------- --------------------------------------------------
_db_block_lru_latches 16 number of lru latches
SQL> select count(*) from v$latch_children where name='cache buffers lru chain';
COUNT(*)
----------
16
Oracle 有多种缓冲池（buffer pool），各缓冲池分别使用这些锁存器：
引用
SQL> select d.blk_size,c.child#,p.bp_name,c.gets,c.sleeps
2 from x$kcbwds d,v$latch_children c,x$kcbwbpd p
3 where d.set_latch=c.addr
4 and d.set_id between p.bp_lo_sid and p.bp_hi_sid
5 order by c.child#;
BLK_SIZE CHILD# BP_NAME GETS SLEEPS
---------- ---------- -------------------- ---------- ----------
8192 1 KEEP 28 0
8192 2 KEEP 28 0
8192 3 RECYCLE 28 0
8192 4 RECYCLE 28 0
8192 5 DEFAULT 28531 0
8192 6 DEFAULT 1048168 0
2048 7 DEFAULT 28 0
2048 8 DEFAULT 28 0
4096 9 DEFAULT 28 0
4096 10 DEFAULT 28 0
8192 11 DEFAULT 28 0
BLK_SIZE CHILD# BP_NAME GETS SLEEPS
---------- ---------- -------------------- ---------- ----------
8192 12 DEFAULT 28 0
16384 13 DEFAULT 28 0
16384 14 DEFAULT 28 0
32768 15 DEFAULT 28 0
32768 16 DEFAULT 28 0
16 rows selected.
2 from x$kcbwds d,v$latch_children c,x$kcbwbpd p
3 where d.set_latch=c.addr
4 and d.set_id between p.bp_lo_sid and p.bp_hi_sid
5 order by c.child#;
BLK_SIZE CHILD# BP_NAME GETS SLEEPS
---------- ---------- -------------------- ---------- ----------
8192 1 KEEP 28 0
8192 2 KEEP 28 0
8192 3 RECYCLE 28 0
8192 4 RECYCLE 28 0
8192 5 DEFAULT 28531 0
8192 6 DEFAULT 1048168 0
2048 7 DEFAULT 28 0
2048 8 DEFAULT 28 0
4096 9 DEFAULT 28 0
4096 10 DEFAULT 28 0
8192 11 DEFAULT 28 0
BLK_SIZE CHILD# BP_NAME GETS SLEEPS
---------- ---------- -------------------- ---------- ----------
8192 12 DEFAULT 28 0
16384 13 DEFAULT 28 0
16384 14 DEFAULT 28 0
32768 15 DEFAULT 28 0
32768 16 DEFAULT 28 0
16 rows selected.
另外锁存器的数量和DBWR数，CPU数量有关，若DBWR数小于4个，则创建4*CPU_COUNTlru个锁存器；若DBWR数大于4，则创建DB_WRITER_PROCESSED*CPU_COUNT个锁存器。
引用
SQL> show parameter cpu_count
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
cpu_count integer 4
SQL> show parameter db_writ
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
db_writer_processes integer 1
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
cpu_count integer 4
SQL> show parameter db_writ
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
db_writer_processes integer 1