Oracle Share Pool內部管理機制

Oracle Share Pool內部管理機制

SHARE POOL利用堆（HEAP)的記憶體管理方式管理，在物理上由多個記憶體區（EXTENT)組成，記憶體區又由多個不同大小的CHUNK組成。而CHUNK又有可重用和空閑之分，並且它們分別有LRU LIST、FREE LIST、RESERVED LIST串聯起來。

堆管理

    Shared Pool是利用堆記憶體管理方式管理的（KGH:Kernel Generic Heap).從Oracle 9i開始，可以有多個最進階堆（TOP-LEVLE HEAP)，最進階堆可以分成多個副堆，副堆下面還擁有子堆。堆和副對結構基本相同。從物理上講，一個堆由多個記憶體區已link list的形式串連組成。一個記憶體區物理上使用一個Granule，一個記憶體區由多個chunk組成，所以chunk是heap的最小記憶體單位。

      Chunk的使用方式可由X$KSMSP內部視圖查看。每個堆頭上則包含了可使用的chunk列表和已使用的chunk列表。通過dump heap命令可以在trace檔案中觀察heap和extent的關係。

alter system set events 'immediate trace name heapdump level 2';

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Linux-6-64下安裝Oracle 12C筆記

在CentOS 6.4下安裝Oracle 11gR2(x64)

Oracle 11gR2 在VMWare虛擬機器中安裝步驟

Debian 下 安裝 Oracle 11g XE R2

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案例：

SQL> select name,bytes/1024/1024 from v$sgainfo;

NAME                            BYTES/1024/1024

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Fixed SGA Size                        1.27566528

Redo Buffers                          5.59765625

Buffer Cache Size                            180

Shared Pool Size                            104

Large Pool Size                                4

Java Pool Size                                4

Streams Pool Size                              0

Shared IO Pool Size                            0

Granule Size                                  4

Maximum SGA Size                        498.875

Startup overhead in Shared Pool              52

NAME                            BYTES/1024/1024

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Free SGA Memory Available                    200

12 rows selected.

[oracle@node1 ~]$ more  /u01/app/oracle/diag/rdbms/prod/prod/trace/prod_ora_14983.trc

Trace file /u01/app/oracle/diag/rdbms/prod/prod/trace/prod_ora_14983.trc

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production

With the Partitioning, OLAP, Data Mining and Real Application Testing options

ORACLE_HOME = /u01/app/oracle/product/11.2.0/db_1

System name:    Linux

Node name:      node1

Release:        2.6.18-194.el5

Version:        #1 SMP Tue Mar 16 21:52:43 EDT 2010

Machine:        i686

Instance name: prod

Redo thread mounted by this instance: 1

Oracle process number: 32

Unix process pid: 14983, image: oracle@node1 (TNS V1-V3)

*** 2014-07-02 14:58:47.532

*** SESSION ID:(32.758) 2014-07-02 14:58:47.532

*** CLIENT ID:() 2014-07-02 14:58:47.532

*** SERVICE NAME:(SYS$USERS) 2014-07-02 14:58:47.532

*** MODULE NAME:(sqlplus@node1 (TNS V1-V3)) 2014-07-02 14:58:47.532

*** ACTION NAME:() 2014-07-02 14:58:47.532

KGH Latch Directory Information

ldir state: 2  last allocated slot: 99

Slot [  1] Latch: 0x200065ec  Index: 1  Flags:  3  State: 2  next:  (nil)

Slot [  2] Latch: 0x3e75571c  Index: 1  Flags:  3  State: 2  next:  (nil)

 

......(省略）

 

Slot [ 99] Latch: 0x2002616c  Index: 1  Flags:  3  State: 2  next:  0x1

******************************************************

HEAP DUMP heap name="sga heap"  desc=0x200010b4

 extent sz=0x7ad4 alt=124 het=32767 rec=9 flg=-126 opc=0

 parent=(nil) owner=(nil) nex=(nil) xsz=0x0 heap=(nil)

 fl2=0x60, nex=(nil)

 ds for latch 1: 0x2002a990 0x2002b5c8 0x2002c200 0x2002ce38

 reserved granule count 0 (granule size 4194304)

******************************************************

HEAP DUMP heap name="sga heap(1,0)"  desc=0x2002a990

 extent sz=0xfc4 alt=124 het=32767 rec=9 flg=-126 opc=0

 parent=(nil) owner=(nil) nex=(nil) xsz=0x400000 heap=(nil)

 fl2=0x20, nex=(nil)

 latch set 1 of 1

 durations enabled for this heap

 reserved granules for root 0 (granule size 4194304)

EXTENT 0 addr=0x3b800000

  Chunk 3b800038 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3b800050 sz=  212888  R-free      "              "

  Chunk 3b833fe8 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3b834000 sz=  3981312    perm      "perm          "  alo=3290272

EXTENT 1 addr=0x3bc00000

  Chunk 3bc00038 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3bc00050 sz=  212888  R-free      "              "

  Chunk 3bc33fe8 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3bc34000 sz=  3510272    perm      "perm          "  alo=3510272

  Chunk 3bf8d000 sz=  465920    perm      "perm          "  alo=465920

  Chunk 3bffec00 sz=    5120    free      "              "

EXTENT 2 addr=0x3c000000

  Chunk 3c000038 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3c000050 sz=  212888  R-free      "              "

  Chunk 3c033fe8 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3c034000 sz=  3850176    perm      "perm          "  alo=3850176

  Chunk 3c3dffc0 sz=  131088    perm      "perm          "  alo=131088

  Chunk 3c3fffd0 sz=      48    free      "              "

EXTENT 3 addr=0x3c400000

  Chunk 3c400038 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3c400050 sz=  212888  R-free      "              "

  Chunk 3c433fe8 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3c434000 sz=  3980368    perm      "perm          "  alo=3980368

  Chunk 3c7ffc50 sz=      944    free      "              "

EXTENT 4 addr=0x3c800000

  Chunk 3c800038 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3c800050 sz=  212888  R-free      "              "

  Chunk 3c833fe8 sz=      24  R-freeable  "reserved stoppe"

  Chunk 3c834000 sz=  3672700    perm      "perm          "  alo=3672700

  Chunk 3cbb4a7c sz=  308240    perm      "perm          "  alo=308240

  Chunk 3cbffe8c sz=      372    free      "              "

CHUNK

      Chunk是以鏈條（chain）的方式存在於記憶體區，每個chunk包含header和body兩部分，chunk的狀態大體上可以分為free（可立即使用）、recreatable（可再生）、freeable（只有在session或call期間內儲存必要的對象狀態）、permanent（永久、不可再生）等，其中free和recreatable狀態下的chunk可以重複使用。

 

FREE LIST

    Free list主要用於管理閒置chunk，並且是用bucket管理的。從Oracle 9i開始，一個heap總共255個bucket，bucket所包含的free chunk大小隨bucket的編號增加而遞增，個bucket下的free chunk已linked list的形式連結。

    （1）獲得shared pool latch在free list中尋找合適大小的空閑chunk。如果在擷取shared pool latch時發生了爭用，則會出現latch：shared pool等待事件。這時Oracle會一直持有shared pool latch，直到獲得所需的記憶體為止。所在記憶體片段化比較嚴重的shared pool中，進程持有shared pool latch的時間也會相應變長。

      （2）如果不存在合適大小的空閑chunk，則在���找到更大的空閑chunk後分割（split）使用，分割後剩下的記憶體地區則重新登記到free list中。分割記憶體意味著記憶體中的片段開始增多。由於每個cursor所需記憶體的大小不同，所以shared pool的空閑記憶體不像buffer cache中的空閑記憶體一樣具有固定大小。

      （3）如果檢索了free list也沒有找到所有合適的空閑chunk，則檢索lru list。lru list上的chunk是重建（recreatable）的，而且是當前不使用的（沒有處於pin狀態）。

        （4）如果在lru list上也沒有找到合適的chunk，且所請求的記憶體還沒有達到隱含參數_shared_pool_reserved_min_alloc的閾值，則追加分配share pool中剩餘的記憶體空間。

        （5）如果以上請求的記憶體均失敗，則出現ORA-4031錯誤

FREE LISTS:

 Bucket 0 size=16

 Bucket 1 size=20

 Bucket 2 size=24

 Bucket 3 size=28

 Bucket 4 size=32

 Bucket 5 size=36

 Bucket 6 size=40

 Bucket 7 size=44

 Bucket 8 size=48

  Chunk 3c3fffd0 sz=      48    free      "              "

  Chunk 3ebfffd0 sz=      48    free      "              "

 Bucket 9 size=52

 Bucket 10 size=56

 Bucket 11 size=60

 Bucket 12 size=64

 Bucket 13 size=68

 Bucket 14 size=72

 Bucket 15 size=76

 Bucket 16 size=80

 Bucket 17 size=84

 Bucket 18 size=88

  Chunk 3e7fffa8 sz=      88    free      "              "

 Bucket 19 size=92

 Bucket 20 size=96

 Bucket 21 size=100

 Bucket 22 size=104

 Bucket 23 size=108

 Bucket 24 size=112

 Bucket 25 size=116

 Bucket 26 size=120

 Bucket 27 size=124

......

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