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【Freelist】关于Freelists和Freelist Groups的探究

原创 Linux操作系统 作者:secooler 时间:2010-10-08 22:39:55 0 删除 编辑
1.有关Freelist的描述
数据库读取的单位是数据块(block),一个block是否允许写入数据是基于一定的空闲度--PCTFREE和PCTUSED存储参数设置。

Freelists就是一个指定了所有可以用于insert操作的数据块的列表。
存在于这个列表中的数据块才能用于insert操作,一旦一个数据块无法用于insert(达到了PCTFREE参数指定的限度)则立刻从这个列表中摘除。
Freelists的作用就在于管理高水位标志(HWM)以下的空闲空间,实际上一个segment可用的空闲空间包括两种类型:
1)已经分配给这个segment但是从来未被使用过的位于高水位标志之上的blocks。
2)位于高水位标志之下,被链接在Freelists上的blocks。

Oracle 9i中,在LMT(Locally Managed Tablespaces)中如果指定了ASSM(Automatic Segment Space Management),那么对于任何PCTUSED、Freelists、Freelist Groups存储参数的指定都将被忽略。

2.Freelists存储位置
存储在每个segment的header block中,可以通过如下SQL获取。
sec@secooler> create table t_manual (col1 number);
sys@secooler> select file_id,block_id from dba_extents where segment_name  = 'T_MANUAL';

   FILE_ID   BLOCK_ID
---------- ----------
         5          9

sys@secooler> alter system dump datafile 5 block 9;

使用Oracle提供的两个函数将块地址转化为可以供使用的文件号和块号
sys@secooler> select dbms_utility.data_block_address_file(29360138) from dual;
sys@secooler> select dbms_utility.data_block_address_block(29360138) from dual;


每次当一个block被加入到free list中时,该block会被放置在free list的链表头部。

设置Freelist Groups参数大于1就是设置了多个MFL(Master Free list),这样就缓解了对于MFL的争用。

3.有关Freelists和Freelist Groups的一个比喻
“想象有一台饮水机和源源不断的急需喝水的人们,一台饮水机就代表一个free list,而一个想喝水的人就是一个准备向segment中插入数据的会话。如果只有一个饮水机,那么所有想喝水的人都必须要排成一队,然后前一个喝完了下一个才能喝,这就产生了争用。设想一下现在放置10个饮水机,很明显人们可以排到10个队伍中的任何一个队伍里,毫无疑问,效率将大大提高。这里瓶颈又出现了,就是如果一个饮水机里的水被喝完了,就得给这个饮水机加水,此时如果只有一个加水员(这就是一个Freelist Group),那么加水的速度可能就会跟不上了,添加Freelist Group就是增加加水员,增加到2个,每个人负责5个饮水机(体现在参数上,是Freelists 5 Freelist Groups 2),那么效率又提升了。
对于空间浪费的负面影响,可以继续设想一下,来了一个十分能喝水的人,他守住一个饮水机不停地喝,喝完了,引水员就加水,又喝完了,又加,即使是其他的9个饮水机里都是满满的水也没用,因为这个人一旦从某个送水员管辖下的饮水机中开始喝水,就不会换到另外一个送水员管理的饮水机上去(一个会话一旦从某个Freelist Group的Freelist中开始读取空闲块,就不会再使用其他Freelist Group中的Freelist,即使其他的Freelist中还有很多的空闲块)。”

4.相关的等待事件及查询方法
1)涉及到的两个等待事件
(1)Buffer Busy Waits
(2)Enqueue

2)查询SQL语句
select /*+rule*/ s.username, e.owner, e.segment_name, s.p1 "File#", s.p2 "Block#"
  from v$session s, v$session_wait w, dba_extents e
 where w.event = 'buffer busy waits'
   and s.sid = w.sid
   and e.file_id = s.p1
   and s.p2 between e.block_id and e.block_id + (e.blocks - 1);

5.小结
对Freelists和Freelist Groups概念的了解有助于理解空间争用问题。

Good luck.

secooler
10.10.08

-- The End --

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Oracle ACE 总监,阿里云MVP,北京大学理学硕士,恩墨学院创始人,教育专家,中国区 Cloudera 首位官方授权大数据讲师,金牌培训专家,BDA大数据联盟创始人,OCM联盟创始人,ACCUG创始人、ACOUG核心专家,Blogger。

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