library cache pin&library cache lock

library cache pin和library cache lock

一、概述
一个实例中的library cache包括了不同类型对象的描述,如:游标,索引,表,视图,过程,等等.
这些对象不能在他们被使用的时候改变,他们在被使用的时候会被一种library locks and pins的机制锁住.
一个会话中,需要使用一个对象,会在该对象上先得到一个library lock(null, shared or exclusive模式的)
这是为了,防止其他会话也访问这个对象(例如:重编译一个包或视图的时候,会加上exclusive类型的锁)或更改对象的定义.

总的来说，library cache pin和library cache lock都是用于share pool的并发控制的。pin和lock都可以看作是一种锁。
locks/pins会在SQL语句执行期间一直保持,在结束的时候才释放。

每个想使用或修改已经locked/pin的对象的SQL语句,将会等待事件'library cache pin'或'library cache lock'直到超时.
超时,通常发生在5分钟后,然后SQL语句会出现ORA-4021的错误.如果发现死锁,则会出现ORA-4020错误。

二、library cache pin和library cache lock成因
lock主要有三种模式: Null,share(2),Exclusive(3).
在读取访问对象时,通常需要获取Null(空)模式以及share(共享)模式的锁定.
在修改对象时,需要获得Exclusive(排他)锁定.

同样pin有三种模式,Null,shared(2)和exclusive(3).
只读模式时获得共享pin,修改模式获得排他pin.

模式为shared(2)的pin会阻塞任何exclusive(3)的pin请求。
模式为shared(3)的pin也会阻塞任何exclusive(2)的pin请求。

不同的操作会对对象请求不同的lock/pin
1、所有的DDL都会对被处理的对象请求排他类型的lock和pin
2、

当要对一个过程或者函数进行编译时，需要在library cache中pin该对象。在pin该对象以前，需要获得该对象handle的锁定，如果获取失败，就会产生library cache lock等待。如果成功获取handle的lock，则继续在library cache中pin该对象，如果pin对象失败，则会产生library cache pin等待。
如果是存储过程或者函数，可以这样认为：如果存在library cache lock等待，则一定存在library cache pin等待；反过来，如果存在library cache pin等待，不一定会存在library cache lock等待；
但如果是表引起的，则一般只有library cache lock等待，则不一定存在library cache pin。

可能发生library cache pin和library cache lock的情况：
1、在存储过程或者函数正在运行时被编译。
2、在存储过程或者函数正在运行时被对它们进行授权、或者移除权限等操作。
3、对某个表执行DDL期间，有另外的会话对该表执行DML或者DDL。
4、PL/SQL对象之间存在复杂的依赖性

每个想使用或修改已经locked/pin的对象的SQL语句,将会等待事件'library cache pin'或'library cache lock'直到超时.
超时,通常发生在5分钟后,然后SQL语句会出现ORA-4021的错误.如果发现死锁,则会出现ORA-4020错误。

例如：
SES1:
执行：exec p_sleep;
假设存储过程p正在运行，且运行时间很长
SES2:
执行：grant execute on p_sleep to system
对p进行编译，如果之前没有其他会话lock存储过程p的handle，则本会话会将获取p的handle锁定；但会话pin p时会失败，此时在SES2上产生library cache pin等待。如果超过5分钟仍然不能完成pin p，则会报错：
ORA-04021: 等待锁定对象 SUK.P_SLEEP 时发生超时。此时，本会话会释放p的handle lock。(也可能是ORA-04020错误)
SES3:
执行：grant execute on p_sleep to system
在这个会话中继续编译p，则该会话在获取p的handle锁定时会失败，在本会话产生library cache lock等待。如果SES2超时，则本会话会获取p的handle lock，v$session_wait上的等待事件也由library cache lock变成ibrary cache pin，直到超时。

library cache pin
查询v$session_wait视图中library cache pin对应的P1、P2、P3
P1 = Handle address
这个就是引起library cache pin等待的对象被pin到library cache中的handle。一般用P1RAW(十六进制)代替p1(十进制)
可以用以下sql查询那个用户下的那个对象正在被请求pin：
SELECT kglnaown "Owner", kglnaobj "Object"
FROM x$kglob
WHERE kglhdadr='&P1RAW'
;
返回的OBJECT可能是具体的对象，也可能是一段SQL。

P2 = Pin address
自身的pin地址。一般用P2RAW(十六进制)代替P2(十进制)

P3 = Encoded Mode & Namespace

在library cache pin和library cache lock(一)我们简单介绍了介绍library cache pin和library cache lock的成因，下面介绍如何解决library cache pin和library cache lock等待。

三、解决方法

有两种方法可以查询library cache pin的相关信息，推荐使用第二种。

使用这种方法前，有必要先了解以下表或视图：x$kglob、x$kgllk、x$kglpn、DBA_KGLLOCK

1) x$kglob
该基表主要是library cache object的相关信息。
X$KGLOB--[K]ernel [G]eneric [L]ibrary Cache Manager [OB]ject
引用该基表的视图有﹕GV$ACCESS、GV$OBJECT_DEPENDENCY、GV$DB_OBJECT_CACHE、GV$DB_PIPES、DBA_LOCK_INTERNAL﹑DBA_DDL_LOCKS

2) x$kgllk
该基表保存了library cache中对象的锁信息，主要用于解决library cache lock。
其名称含义是：
[K]ernel Layer
[G]eneric Layer
[L]ibrary Cache Manager ( defined and mapped from kqlf )
Object Locks
X$KGLLK - Object [L]oc[K]s

引用该基表的视图有﹕
DBA_DDL_LOCKS ﹑DBA_KGLLOCK ﹑GV$ACCESS ﹑GV$OPEN_CURSOR

SQL> desc x$kgllk;
名称 类型
---------- -----------
ADDR RAW(4)
INDX NUMBER
INST_ID NUMBER
KGLLKADR RAW(4)
KGLLKUSE RAW(4) ---会话地址(对应v$session的saddr)
KGLLKSES RAW(4) ---owner地址
KGLLKSNM NUMBER ---SID
KGLLKHDL RAW(4) ---句柄
KGLLKPNC RAW(4) ---the address of the call pin
KGLLKPNS RAW(4) ---对应跟踪文件中的session pin值
KGLLKCNT NUMBER
KGLLKMOD NUMBER ---持有锁的模式(0为no lock/pin held﹐1为null,2为share﹐3为exclusive)
KGLLKREQ NUMBER ---请求锁的模式(0为no lock/pin held﹐1为null,2为share﹐3为exclusive)
KGLLKFLG NUMBER ---cursor的状态﹐8(10g前)或2048(10g)表示这个sql正在运行﹐
KGLLKSPN NUMBER ---对应跟踪文件的savepoint的值
KGLLKHTB RAW(4)
KGLNAHSH NUMBER ---sql的hash值(对应v$session的sql_hash_value)
KGLLKSQLID VARCHAR2(13) ---sql ID，sql标识符
KGLHDPAR RAW(4) ---sql地址(对应v$session的sql_address)
KGLHDNSP NUMBER
USER_NAME VARCHAR2(30) ---会话的用戶名
KGLNAOBJ VARCHAR2(60) ---对象名称或者已分析并打开cursor的sql的前60个字符

3) x$kglpn
X$KGLPN--[K]ernel [G]eneric [L]ibrary Cache Manager object [P]i[N]s
它是与x$kgllk相对应的表﹐是关于pin的相关信息。它主要用于解决library cache pin
引用该表的视图有﹕
DBA_KGLLOCK

SQL> desc x$kglpn;
名称 类型
------------ ----------------------------
ADDR RAW(4)
INDX NUMBER
INST_ID NUMBER
KGLPNADR RAW(4)
KGLPNUSE RAW(4) ---会话地址(对应v$session的saddr)
KGLPNSES RAW(4) ---owner地址
KGLPNHDL RAW(4) ---句柄
KGLPNLCK RAW(4)
KGLPNCNT NUMBER
KGLPNMOD NUMBER ---持有pin的模式(0为no lock/pin held﹐1为null,2为share﹐3为exclusive)
KGLPNREQ NUMBER ---请求pin的模式(0为no lock/pin held﹐1为null,2为share﹐3为exclusive)
KGLPNDMK NUMBER
KGLPNSPN NUMBER ---对应跟踪文件的savepoint的值

4) DBA_KGLLOCK
DBA_KGLLOCK是一个视图，它联合了x$kgllk和x$kglpn的部分信息。
通过查询，我们可以知道DBA_KGLLOCK视图的构建语句：
SQL> SELECT * FROM DBA_VIEWS WHERE VIEW_NAME='DBA_KGLLOCK';

select kgllkuse, kgllkhdl, kgllkmod, kgllkreq, 'Lock' kgllktype from x$kgllk
union all
select kglpnuse, kglpnhdl, kglpnmod, kglpnreq, 'Pin' kgllktype from x$kglpn

了解了用到的几个主要视图或表的结构，我们就可以写出编写查询来查看相关信息：

方法一、只能查询library cache pin相关信息

SQL> SELECT distinct decode(kglpnreq,0,'holding_session: '||s.sid,'waiting_session: '||s.sid) sid,
2 s.SERIAL#, kglpnmod "Pin Mode", kglpnreq "Req Pin",a.sql_text,kglnaown "Owner", kglnaobj "Object"
3 FROM x$kglpn p, v$session s,v$sqlarea a,v$session_wait sw,x$kglob x
4 WHERE p.kglpnuse=s.saddr
5 AND kglpnhdl=sw.p1raw
6 and kglhdadr=sw.p1raw
7 and event like 'library cache%'
8 and (a.hash_value, a.address) IN (
9 select
10 DECODE (sql_hash_value,
11 0,
12 prev_hash_value,
13 sql_hash_value
14 ),
15 DECODE (sql_hash_value, 0, prev_sql_addr, sql_address)
16 from v$session s2
17 where s2.sid=s.sid
18 )
19 ;

SID SERIAL# Pin Mode Req Pin SQL_TEXT Owner Object
-------------------- ---------- ---------- ---------- ---------------------------------------- ------------ --------------------
blocked_sid: 16 195 0 3 grant execute on p_s SUK P_SLEEP
blocker_sid: 20 15 2 0 begin p_sleep; end; SUK P_SLEEP

得到这个结果后，你可以根据实际情况kill掉阻塞的会话或者被阻塞的会话。

方法二、可以查询library cache pin和library cache lock 的信息

select Distinct /*+ ordered */ w1.sid waiting_session,
h1.sid holding_session,
w.kgllktype lock_or_pin,
od.to_owner object_owner,
od.to_name object_name,
oc.Type,
decode(h.kgllkmod, 0, 'None', 1, 'Null', 2, 'Share', 3, 'Exclusive',
'Unknown') mode_held,
decode(w.kgllkreq, 0, 'None', 1, 'Null', 2, 'Share', 3, 'Exclusive',
'Unknown') mode_requested,
xw.KGLNAOBJ wait_sql,xh.KGLNAOBJ hold_sql
from dba_kgllock w, dba_kgllock h, v$session w1,
v$session h1,v$object_dependency od,V$DB_OBJECT_CACHE oc,x$kgllk xw,x$kgllk xh
where
(((h.kgllkmod != 0) and (h.kgllkmod != 1)
and ((h.kgllkreq = 0) or (h.kgllkreq = 1)))
and
(((w.kgllkmod = 0) or (w.kgllkmod= 1))
and ((w.kgllkreq != 0) and (w.kgllkreq != 1))))
and w.kgllktype = h.kgllktype
and w.kgllkhdl = h.kgllkhdl
and w.kgllkuse = w1.saddr
and h.kgllkuse = h1.saddr
And od.to_address = w.kgllkhdl
And od.to_name=oc.Name
And od.to_owner=oc.owner
And w1.sid=xw.KGLLKSNM
And h1.sid=xh.KGLLKSNM
And (w1.SQL_ADDRESS=xw.KGLHDPAR And w1.SQL_HASH_VALUE=xw.KGLNAHSH)
And (h1.SQL_ADDRESS=xh.KGLHDPAR And h1.SQL_HASH_VALUE=xh.KGLNAHSH)
;

WAITING_SESSION HOLDING_SESSION LOCK_OR_PIN OBJECT_OWNER OBJECT_NAME TYPE MODE_HELD MODE_REQUESTED WAIT_SQL HOLD_SQL
--------------- --------------- ----------- ---------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------- --------- -------------- ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------
18 19 Lock SUK P_SLEEP PROCEDURE Exclusive Exclusive grant execute on p_sleep to system grant execute on p_sleep to system
19 12 Pin SUK P_SLEEP PROCEDURE Share Exclusive grant execute on p_sleep to system begin p_sleep; end;
23 25 Lock SUK P_SLEEP2 PROCEDURE Exclusive Exclusive grant execute on p_sleep2 to system grant execute on p_sleep2 to system
25 14 Pin SUK P_SLEEP2 PROCEDURE Share Exclusive grant execute on p_sleep2 to system begin p_sleep2; end;

为了避免这种情况，可以在编译过程或函数等对象时，先查看一下是否有会话正在使用该对象，查询语句如下：

SELECT Distinct sid using_sid,
s.SERIAL#, kglpnmod "Pin Mode", kglpnreq "Req Pin",kglnaown "Owner", kglnaobj "using_Object"
FROM x$kglpn p, v$session s,x$kglob x
WHERE p.kglpnuse=s.saddr
AND kglpnhdl=kglhdadr
And p.KGLPNUSE = s.saddr
And kglpnreq=0
And upper(kglnaobj) = upper('&obj');

如果有结果返回，则等待这些对话的操作执行完毕再重新编译，也可以把这些会话kill。

四、其他解决方法
上面主要是用到SQL查询相关信息的解决方法，也可以使用10046、trace等方法实现。至于用那种方法好，见仁见智。