自动段存储管理ASSM的扩展实验

本实验通过对一个段中的连续分配的块块记录进行分析，关注段的内部组织结构：

SQL> create table scott.emp5 as select * from scott.emp;

表已创建。

SQL> alter table scott.emp5 allocate extent;

表已更改。

SQL> /

表已更改。

SQL> /

表已更改。

后来过了很长一段时间后，又

SQL> alter table scott.emp5 allocate extent;

表已更改。

上面空间不是一次性分配的，PAGETABLE SEGMENT HEADER也就不是唯一一个，SECOND LEVEL BITMAP BLOCK也就不是唯一一个，而是很多的，这里是五次分配空间。

一，选择段的当前块

SQL> select file_id,extent_id,block_id,blocks  from dba_extents

  2  where segment_name='EMP5';

   FILE_ID  EXTENT_ID   BLOCK_ID     BLOCKS

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

         4          0        553          8

         4          1        561          8

         4          2        569          8

         4          3        577          8

         4          4        617          8

二．对块数据进行分析

跟踪信息：从553块开始一直到624块。但只需要注意的是每个区的前三个（不一定是前3个，也有可能是第1个，因为有的时候元数据只是第1位），因为前面的数据记录着这个区的结构信息。下面对这些重要信息进行摘录，进行比较：

这里可以看到前3个块（553，554,555）不仅是这个区的开始的3个块也是这个段EMP5开始的3个块，所以它们的记录有这个区的，也有这个段的。

先说555块，555是PAGETABLE SEGMENT HEADER，在这里可以理解为是THIRD LEVEL BITMAP BLOCK，是记录这个段的核心内容。（这里想想，以前说区的本地管理时也是第3个块记录位图信息，位图信息是本地管理记录的核心信息。是不是Oracle的管理偏爱第3个块呢？）555块记录的有什么呢？地址！什么地址？这个段的地址：

Extent Map

   0x01000229  length: 8    

   0x01000231  length: 8    

   0x01000239  length: 8    

   0x01000241  length: 8    

   0x01000269  length: 8    

  Auxillary Map

   Extent 0     :  L1 dba:  0x01000229 Data dba:  0x0100022c

   Extent 1     :  L1 dba:  0x01000229 Data dba:  0x01000231

   Extent 2     :  L1 dba:  0x01000239 Data dba:  0x0100023a

   Extent 3     :  L1 dba:  0x01000239 Data dba:  0x01000241

   Extent 4     :  L1 dba:  0x01000269 Data dba:  0x0100026a

通过比较就会发现，记录的是段EMP5的5个区间的地址。Extent Map记录的是每个区间的开始地址和长度；Auxillary Map记录的是每个区间的FIRST LEVEL BITMAP的开始位置和数据的开始地址，可见FIRST LEVEL BITMAP不是一个区间一个的，而这里是二个区间一个的，即一个FIRST LEVEL BITMAP管理16个块。Extent 0，Extent 1是一个开始地址0x01000229，Extent 2 Extent 3是一个，开始地址0x01000239，Extent 4因为是只剩下一个，所以也自成一个，但后面会有实验证明它也是二个区间一个。Auxillary Map同时也记录着Data dba，数据开始的地址，数据前的是元数据，元数据记录的是块和段的信息，而不是段中真正存储的信息，这里举例：Extent 0     :  L1 dba:  0x01000229 Data dba:  0x0100022c ，说明是从第4个块（556）开始记录信息的，前面的3个块是元数据。Extent 2     :  L1 dba:  0x01000239 Data dba:  0x0100023a 是从第2块（570）记录数据的，第1个块是元数据，这些也可以在每个区间的第1个块的里面看到。Second Level Bitmap block DBAs  DBA 1:   0x0100022a则是记录的是它的下一级位图Second Level Bitmap结构的地址：0x0100022a ，块554的地址。

554是SECOND LEVEL BITMAP BLOCK地址是0x0100022a，父地址是0x0100022b，一查看就知道是555块。554记录着FIRST LEVEL BITMAP BLOCK的开始地址,分别是0x01000229（553块），0x01000239（569块），0x01000269（617块）。

  L1 Ranges :

   0x01000229  Free: 5 Inst: 1

   0x01000239  Free: 5 Inst: 1

   0x01000269  Free: 5 Inst: 1

553是FIRST LEVEL BITMAP BLOCK，当前地址是0x01000229，父地址是0x0100022a一查看就知道是554块。553块记录着FIRST LEVEL BITMAP的地址范围：

DBA Ranges：0x01000229  Length: 8      Offset: 0     

            0x01000231  Length: 8      Offset: 8     

其他区间的情况较段开始的3个块简单多了，这次实验的这几个块有如下规律：段是以16个块两个区管理的，所以当前五个段可分为3部分：553-568，569-584，617-624。每个部分的第一个区间的父地址指向的是554块，即第一个SECOND LEVEL BITMAP BLOCK。也就是说每个部分的第1个区间的FIRST LEVEL BITMAP指向本段的第一个SECOND LEVEL BITMAP BLOCK 554。而每部分的第2个区间则是内部本身指向，即FIRST LEVEL BITMAP，SECOND LEVEL BITMAP BLOCK，PAGETABLE SEGMENT HEADER这三个地址是挨着的，都是一个区间的。617-624由于是单独的区间，没有与其他区间联合组成16个块，所以它没有SECOND LEVEL BITMAP BLOCK，PAGETABLE SEGMENT HEADER。因为这里的FIRST LEVEL BITMAP要管理16个块，而617块当前只管理了8个块。

本实验的管理如下表简单描述：

需要说明的是：这里存在着这个结构：3-2-1，区间的第3个块管理着整个区间甚至整个段，它的管理通过区间的第2个块来实现，而第2个块通过第1个块实现，所以可以在第1,2个块中见到parent dba，而在第3个块中不曾发现。管理段或区间的块是元数据块，不是数据块。

前面的分析很复杂，有多个PAGETABLE SEGMENT HEADER，因为空间不是一次分配的，是多次分配的结果。