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buffer cache深度分析之2:内部管理机制


【IT168技术文档】
3.buffer cache的内部管理机制
3.1 在buffer cache中获取所需要的数据块的过程
    当前台进程发出SELECT或者其他DML语句时,oracle根据SQL语句的执行计划所找到的数据块,会构造一个名为数据块描述(buffer descriptor)的内存结构。该buffer descriptor位于session的PGA中,所包含的内容主要是数据块所在的物理地址、数据块的类型、数据块所属对象的object id等信息。
    随后,oracle会把对数据块请求的锁定模式以及所构造出来的buffer descriptor传入专门搜索数据块的函数中。在该函数中,oracle根据buffer descriptor所记录的信息,应用hash算法以后,得到要找的数据块所处的hash bucket,也就是确定该数据块在哪条hash chain上。然后,oracle进入该hash chain,从上面所挂的第一个buffer header开始搜索,一直搜索到最后一个buffer header。

 在hash chain上搜索的逻辑如下:
  1) 比较buffer header上所记录的数据块的地址,如果不符合,则跳过该buffer header。
  2) 跳过状态为CR的buffer header。
  3) 如果遇到状态为READING的buffer header,则等待,一直等到该buffer header的状态改变以后再比较所记录的数据块的地址是否符合。
  4) 如果发现数据块地址符合的buffer header,则查看该buffer header是否位于正在使用的列表上,如果是,则判断已存在的锁定模式与当前所要求的锁定模式是否兼容,如果是,则返回该buffer header所记录的数据块地址,并将当前进程号放入该buffer header所处的正在使用的列表上。
  5) 如果发现锁定模式不兼容,则根据找到的buffer header所指向的数据块的内容,构建一个新的、内容一样的、状态为XCURRENT的复制数据块,并且构造一个状态为CR的buffer header,同时该buffer header指向所新建立的复制数据块。然后,返回该复制数据块的地址,并将当前进程号放入该buffer header所处的正在使用的列表上。
  6) 如果比较完整个hash chain以后还没发现所要找的buffer header,则从磁盘上读取数据文件。并将读取到的数据块所对应的buffer header挂到hash chain上。

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