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OCP知识点讲解之LRU链与脏LRU链

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:29人阅读

一、LRU链:任何缓存的大小都是有限制的,并且总不如被缓存的数据多。就像Buffercache用来缓存数据文件,数据文件的大小远远超过Buffercache。因此,缓存总有被

一、LRU链:

为了实现LRU的功能,Oracle在Buffer cache中创建了一个LRU链表,Oracle将Buffer cache中所有内存块,按照访问次数、访问时间排序串在链表中。链表的两头我们分别叫做热端与冷端, 如下图

当你第一次访问某个块时,如果这个块不在Buffer cache中,Oracle要选将它读进Buffer cache。在Buffer cache中选择牺牲者时,Oracle将从冷端头开始选择,在上图的例子中,内存块U将是牺牲者。

如上图,新块将会被读入U,覆盖U原来的内容。这里,我们假设新块是V。但是块V不会被放在冷端头,因为冷端头的块,会很快被当作牺牲者权覆盖的。这不符合“将最后访问时间距现在最远的块作为牺牲者”的宗旨。块V是最后时间距当前时刻最近的,它不应该作为下一个牺牲者。Oracle是如何实验LRU的,我们继续看。

Oracle将LRU链从中间分为两半,一半记录热端块、一半记录冷端块。如上图,而刚刚被访问的块V,如下图:

如过再有新的块进入Buffer cache,比如块X被读入Buffer cache,它将覆盖T,并且会被移至块V的前面,如下图:

大家可以想像一下,如果按照这面的方式继续下去,最右边冷端头处的块,一定是最后一次访问时间距现在最远的块。那么,访问次数多的块是不会被选做牺牲者的,这一点Oracle是如何实现的?这很简单,Oracle一般以2次为准,块被访问2次以上了,它就有机会进入热端。

Oracle为内存中的每个块都添加了一个记录访问次数的标志位,假设图中每个块的访问次数如下:

如果现在又有新块要被读入Buffer cache,Oracle开始从冷端头寻找牺牲者,冷端头第一个块S,它的访问次数是2,香港虚拟主机,那么,它不能被覆盖,只要访问次数大于等于2的块,Oracle会认为它可能会被经常访问到,Oracle要把它移到热端,它会选择R做为本次的牺牲者:

块S会被从冷端移到热端,并且它的访问次数会被清零。此时,块R就是牺牲者了,因为它的访问次数不到两次。

新块Y覆盖了块R,并被移到了冷端块开始处,它的访问次数是1。如果块Y再被访问了一次,它的访问次数变为了2:

虽然Y的访问次数达到了两次,但它不会马上被移到热端,它仍然留在原来的位置,随着不断有新块加入,被插入到它的前面,虚拟主机,它会不断的被向后推移。

如上图,又加入了很多的新块,Y又被推到了冷端头,当再有新块进入Buffer cache时,Y不会是牺牲者,它会被移到热端头S的前面,Y后面的Z,它的访问次数没有达到2,它将会是牺牲者。

好了,这就是Oracle中Buffer cache管理LRU的原理。按照这种方式运作,Oracle可以把常用的块尽量长的保持在Buffer cache中。而且,每有新块进入Buffer cache,Oracle都会从冷端头处,从右向左搜索牺牲块。因为越靠近冷端,块的访问次数有可能越少、最后的访问时间离现在最远。好了,LRU链还没有讲完,下面,我们再讨论一下脏块与脏LRU链的问题。

二、脏块与脏LRU链

Oracle中修改块的规则是只对Buffer cache中的块进行修改,并不直接修改磁盘中的块。如果要修改的块不在Buffer cache中,Oracle会先将它读入Buffer cache,再在Buffer cache中进行修改。当Buffer cache中的块被修改后,Oracle会把它标记为“脏”块。脏块含有脏数据,脏数据就是用户修改过的数据。Oracle会定期的将脏块写到磁盘中。有一个专门的后台进程就是专门负责写脏块到磁盘的,它就是DBWn。我们也把DBWn写脏块到磁盘这个过程叫做刷新脏块,刷新过后,脏块就不脏了,又变成了干净块。其实,有一个块A,如果Buffer cache中此块的数据和磁盘上块中数据不一致,香港服务器,那么,这个块就是脏块。否则,就是干净块。当修改完成后,因为Oracle只修改Buffer cache,因此,块中数据和磁盘肯定不一致,这时块就是脏块。当块被刷新后,块被写到磁盘,那么,磁盘中块数据和Buffer cache中块的数据又是一致的,此时,块就又变成了干净块。

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