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分类： Oracle
2011-03-04 23:36:40
当进程需要存取SGA中的buffer的时候，它会依次执行如下步骤的操作：
1.获得cache buffers chains latch，遍历那条buffer chain直到找到需要的buffer header
2.根据需要进行的操作类型(读或写)，它需要在buffer header上获得一个共享或独占模式的buffer pin或者buffer lock
3.若进程获得buffer header pin，它会释放获得的cache buffers chains latch，然后执行对buffer block的操作
4.若进程无法获得buffer header pin，它就会在buffer busy waits事件上等待
进程之所以无法获得buffer header pin，是因为为了保证数据的一致性，同一时刻一个block只能被一个进程pin住进行存取，因此当一个进程需要存取buffer cache中一个被其他进程使用的block的时候，这个进程就会产生对该block的buffer busy waits事件。
截至 9i，buffer busy waits事件的p1,p2,p3三个参数分别是file#,block#和id，分别表示等待的buffer block所在的文件编号，块编号和具体的等待原因编号，到了Oracle ，前两个参数没变，第3个参数变成了块类型编号，这一点可以通过查询v$event_name视图来进行验证：
PHP code:--------------------------------------------------------------------------------
Oracle 9i
SQL> select parameter1,parameter2,parameter3 from v$event_name where name='buffer busy waits';
PARAMETER1 PARAMETER2 PARAMETER3
------------------------ ------------------------ ------------------------
file# block# id
Oracle 10g
PARAMETER1 PARAMETER2 PARAMETER3
------------------------ ------------------------ ------------------------
file# block# class#
--------------------------------------------------------------------------------
在诊断buffer busy waits事件的过程中，获取如下信息会很有用：
1.获取产生buffer busy waits事件的等待原因编号，这可以通过查询该事件的p3参数值获得
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2.获取产生此事件的语句，可以通过如下的查询获得：
select sql_text from v$sql t1,v$session t2,v$session_wait t3
where t1.address=t2.sql_address and t1.hash_value=t2.sql_hash_value
and t2.sid=t3.sid and t3.event='buffer busy waits';
3.获取等待的块的类型以及所在的segment，可以通过如下查询获得：
PHP code:--------------------------------------------------------------------------------
select 'Segment Header' class,a.segment_type,a.segment_name,a.partition_name from dba_segments a,v$session_wait b
where a.header_file=b.p1 and a.header_block=b.p2 and b.event='buffer busy waits'
union
select 'Freelist Groups' class,a.segment_type,a.segment_name,a.partition_name from dba_segments a,v$session_wait b
where a.header_file=b.p1 and b.p2 between a.header_block+1 and (a.header_block+a.freelist_groups) and a.freelist_groups>1 and b.event='buffer busy waits'
union
select a.segment_type||' block' class,a.segment_type,a.segment_name,a.partition_name from dba_extents a,v$session_wait b
where a.file_id=b.p1 and b.p2 between a.block_id and a.block_id+a.blocks-1 and b.event='buffer busy waits' and not exists(select 1 from dba_segments where
header_file=b.p1 and header_block= b.p2);--------------------------------------------------------------------------------
查询的第一部分：如果等待的块类型是segment header，那么可以直接拿buffer busy waits事件的p1和p2参数去dba_segments视图中匹配header_file和header_block字段即可找到等待的segment名称和segment类型，进行相应调整
查询的第二部分：如果等待的块类型是freelist groups，也可以在dba_segments视图中找出对应的segment名称和segment类型，注意这里的参数p2表示的freelist groups的位置是在segment的header_block+1到header_block+freelist groups组数之间，并且freelist groups组数大于1
查询的第三部分：如果等待的块类型是普通的数据块，那么可以用p1、p2参数和dba_extents进行联合查询得到block所在的segment名称和segment类型
对于不同的等待块类型，我们采取不同的处理办法：
1.data segment header：
进程经常性的访问 segment header通常有两个原因：获取或修改process freelists信息、扩展高水位标记，针对第一种情况，进程频繁访问process freelists信息导致freelist争用，我们可以增大相应的segment对象的存储参数freelist或者freelist groups；若由于数据块频繁进出freelist而导致进程经常要修改freelist，则可以将pctfree值和pctused值设置较大的差距，从而避免数据块频繁进出freelist；对于第二种情况，由于该segment空间消耗很快，而设置的next extent过小，导致频繁扩展高水位标记，解决的办法是增大segment对象的存储参数next extent或者直接在创建表空间的时候设置extent size uniform
2.data block：
某一或某些数据块被多个进程同时读写，成为热点块，可以通过如下这些办法来解决这个问题：
(1)降低程序的并发度，如果程序中使用了parallel查询，降低parallel degree，以免多个parallel slave同时访问同样的数据对象而形成等待降低性能
(2)调整应用程序使之能读取较少的数据块就能获取所需的数据，减少buffer gets和physical reads
(3)减少同一个block中的记录数，使记录分布于更多的数据块中，这可以通过若干途径实现：可以调整segment对象的pctfree值，可以将segment重建到block size较小的表空间中，还可以用alter table minimize records_per_block语句减少每块中的记录数
(4)若热点块对象是类似自增id字段的索引，则可以将索引转换为反转索引，打散数据分布，分散热点块
3.undo segment header：
undo segment header争用是因为系统中undo segment不够，需要增加足够的undo segment，根据undo segment的方法，若是手工管理模式，需要修改rollback_segments初始化参数来增加rollback segment，若是自动管理模式，可以减小transactions_per_rollback_segment初始化参数的值来使oracle自动增多rollback segment的数量
4.undo block：
undo block争用是由于应用程序中存在对数据的读和写同时进行，读进程需要到undo segment中去获得一致性数据，解决办法是错开应用程序修改数据和大量查询数据的时间
小结：buffer busy waits事件是oracle等待事件中比较复杂的一个，其形成原因很多，需要根据p3参数对照Oracle提供的原因代码表进行相应的诊断，10g以后则需要根据等待的block类型结合引起等待时间的具体SQL进行分析，采取相应的调整措施
1)等待集中在数据块上，并且原因码是130，则意味着多个会话并发请求相同的数据块，但该数据块并不在缓冲存储器中，并且必须从磁盘读取。
2)当多个会话请求不在缓冲存储器中的相同数据块时，ORACLE可以聪明地防止每个会话进行相同的操作系统I/O调用。否则，这可能严重地增加系统I/O的数量，所以，ORACLE只允许一个会话执行实际的I/O，而其他的会话在buffer busy waits上等待块，执行I/O的会话在db file sequential read或db file scattered read等待事件上等待。
3)可在v$session视图中检查SESSION的注册时间，并且等待事件db file sequential(scattered) read和buffer busy waits等待相同的文件号和块号。
4)解决方法：优化SQL语句，尽可能地减少逻辑读和物理读；
1)等待集中在数据块上，并且原因码是220，则意味着多个会话同时在相同的对象上执行DML(相同块中的不同行)。
2)如果数据块的尺寸较大(>=16K)，则可能强化这种现象，因为较大的块一般在每个块中包含更多的行。
3)减少这种情况的等待的方法：减少并发；减少块中行的数量；在另一个具有较小块尺寸的表空间中重新构建对象。
4)具体方法说明：
使用较大的PCTFREE重新构建表或索引；
使用alter table
从ORACLE9i开始，可以在另一个具有较小块尺寸的表空间中移动或重新构建对象。
注：虽然这些方法可以最小化buffer busy waits问题，但它们无疑会增加全表扫描时间和磁盘空间利用率。
1)如果buffer busy waits的等待事件主要集中在数据段头(即表或索引段头，并且不是UNDO段头)上，这意味着中一些表或索引有高段头活动。
注：进程出于两个主要原因访问段头，一是，获得或修改FREELISTS信息；二是，为了扩展高水位标记(HWM)。
2)减少这种情况的等待的方法：
>> 对使用自由表进行段管理的表，增加确认对象的FREELISTS和FREELIST GROUPS(注：FREELIST GROUPS的增加也是必须的)；
>> 确保FCTFREE和PCTUSED之间的间隙不是太小，从而可以最小化FREELIST的块循环。
>> 下一区的尺寸不能太小，当区高速扩张时，建立的新区需要修改在段头中区映射表。可以考虑将对象移动到合理的、统一尺寸的本地管理的表空间中。
1)如果buffer busy waits等待事件主要集中在撤销段头，这表明数据库中的回滚段过少或者是它们的区尺寸太小，从而造成对段头的频繁更新。如果使用ORACLE9I的由数据库系统管理UNDO段，就不需要处理这种问题，因为ORACLE会根据需要增加额外的的UNDO段。
2)可以创建并启用私有回滚段，以减少每个回滚段的事务数量。需要修改init.ora文件中的ROLLBACK_SEGMENTS参数。
3)如果使用公用回滚段可以减少初始化参数transactions_per_rollback_segment的值，ORACLE通过transactions/transactions_per_rollback_segment来获取公有回滚段的最小数量。
1)如果buffer busy waits等待事件主要集中在撤销块上，这表明有多个并发会话为保证一致性读同时查询更新的数据。
2)这是应用程序存在问题，当应用程序在不同时间内运行查询和DML时，这种问题不会存在。
