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latch free等待事件

原创 Linux操作系统 作者:tolywang 时间:2011-06-08 14:24:54 0 删除 编辑

 

latch free 

latch是一种轻量级的锁。一般来说,latch由三种内存元素组成:pid(进程id),内存地址和内存长度。Latch保证对共享数据结构的排它性访问,以此来保证内存结构的完整性不受到损坏。在多个会话同时修改或者检视(inspect)sga中同一个内存结构时,必须串行化访问以保证sga中数据结构的完整性。 

Latch只是用来保护sga中的内存结构。对数据库中的对象的保护,使用的lock而不是latch。Oracle sga中有许多latch,用来保护sga中各种内存结构不会因为并发访问而损坏。常见的Latch Free等待事件是由于热块 (buffer cache中的latch争用) 及未使用绑定变量(shared pool中的latch争用) 导致的。

最常见的Latch集中于Buffer Cache的竞争和Shared Pool的竞争。和Buffer Cache相关的主要Latch竞争有cache buffers chains和cache buffers lru chain,和Shared Pool相关的主要Latch竞争有Shared Pool Latch和Library Cache Latch等。  Buffer Cache的Latch竞争经常是由于热点块竞争引起;Shared Pool的Latch竞争通常是由于SQL的硬解析引起。

在oracle9i(包括9i)之前,latch free等待事件包括了所有的latch等待,但从oracle10g起,latch被分成不同的种类,并且某些latch表现为独立的等待事件。

如果我们在v$session_wait中发现有latch free等待事件,就意味着,进程在请求一个willing_to_wait模式的latch,在重试了_spin_count次 (默认为2000) 后还是没有获得latch,然后转入睡眠状态了。如果latch争用严重,将会由于不断的spin导致cpu资源紧张,从而增加系统响应时间。

V$system_event视图的total_waits列记录了进程获取willing-to-wait模式latch失败的次数。V$latch的sleeps列记录了进程由于等待某个latch而进入睡眠状态的次数。由于一个进程在_spin_count次尝试请求latch失败后会转入睡眠状态,total_waits列应该等于sleeps列的值的和,如以下sql所示。但是,某些时候,total_waits会比sleeps的和要大,这是因为,只有在进程获得latch后才会更新total_waits的值,而不是每次请求latch失败就更新。

 

Latch的获取   

如果请求latch时,该latch不可用,进程就会在cpu中等待一小段时间(spin)然后重新请求latch。如果latch一直不可用,该过程(spin一段时间然后重新请求)会一直重复。重复的次数由隐含参数_spin_count决定,默认值2000。如果在请求_spin_count次之内获得了latch,就对spin_gets和misses列各加一,否则,进程在v$session_wait中记录latch free等待事件,然后释放cpu,转入睡眠状态。睡眠一定时间后,进程被唤醒并重复上面的过程,一直到获得latch。在成功获得latch后,才会更行sleep列得统计信息。

 

由于进程只有在获得latch后才会停止对latch得请求,如果某个持有latch的进程发生异常,其他请求该latch的进程该怎么办?岂不是要一直等待下去?不会的。当一个进程请求latch失败一定次数后,它会请求pmon进程查看该latch的持有者,如果持有进程异常,pmon就会清理该进程,释放latch。 

 

Latch 争用 

进程在spin的过程中,会一直持有CPU,spin的机制是假设Latch可以被快速释放(正常情况下,Latch的持有时间是微秒级,相对spin机制如果直接采用Sleep方式引起的上下文切换会相当昂贵,所以Oracle针对Latch引入了spin算法),如果其他CPU上的其他进程释放了Latch,SPIN进程就可以立即获得这个Latch。如果系统只有单CPU,那就谈不上SPIN了。另一方面也可以看到,Latch竞争是非常昂贵的,可能导致严重的CPU耗用,所以Latch竞争在任何时候都应该引起充分的重视。经过spin后成功获得Latch的次数被记录在v$latch.spin_gets字段。通过下图来说明一下Latch竞争的情况。


 

 

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