ORACLE空间管理实验4：块管理之ASSM三级位图结构

L1、L2、L3块的作用：--方便查找数据块。 L3中有指向L2的指针，L2有指向L1的指针，L1中有多个数据块的指针和状态。 1、每个L3中，有多个L2的地址（第一个L3是段头）。 2、每个L2中，有多个L1的地址。 3、每个L1中，有多个数据块地址。 ORACLE最多支持三级位

L1、L2、L3块的作用：--方便查找数据块。

L3中有指向L2的指针，L2有指向L1的指针，L1中有多个数据块的指针和状态。
1、每个L3中，有多个L2的地址（第一个L3是段头）。
2、每个L2中，有多个L1的地址。
3、每个L1中，有多个数据块地址。
ORACLE最多支持三级位图。
一级位图用于管理具体数据块的使用。
二级位图块记录了一级位图块的地址。
三级位图块记录了二级位图块的地址。Segment Heade可以管理极大数据量的对象的空间，很难出现另一个三级位图块。

1.如何查找段头--第一个L3块

BYS@ bys3>create tablespace test2 datafile '/u01/oradata/bys3/test22.dbf' size 10m;
Tablespace created.
BYS@ bys3>create table test2(aa varchar2(10)) tablespace test2;
Table created.
BYS@ bys3>insert into test2 values(789);
1 row created.
BYS@ bys3>commit;
Commit complete.
BYS@ bys3>select dbms_rowid.ROWID_BLOCK_NUMBER(rowid),dbms_rowid.ROWID_RELATIVE_FNO(rowid) ,aa from test2;
DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID) DBMS_ROWID.ROWID_RELATIVE_FNO(ROWID) AA
------------------------------------ ------------------------------------ ----------
131 7 789
BYS@ bys3>select header_block,header_file fromdba_segments where segment_name='TEST2' and owner='BYS';
HEADER_BLOCK HEADER_FILE -------从这语句找到段头
------------ -----------
130 7
BYS@ bys3>select object_id,data_object_id from dba_objects where object_name='TEST2' and owner='BYS';
OBJECT_ID DATA_OBJECT_ID
---------- --------------
23199 23199
BYS@ bys3>alter table test2 allocate extent (size 960k);
Table altered.
BYS@ bys3>alter system dump datafile 7 block 130;
System altered.
BYS@ bys3>select value from v$diag_info where name like 'De%';
VALUE
----------------------------------------------------------------------------------------------------
/u01/diag/rdbms/bys3/bys3/trace/bys3_ora_4215.trc
################

段头--第一个L3块的解读：

Start dump data blocks tsn: 7 file#:7 minblk 130 maxblk 130
Block dump from cache: ---这段是BUFFER CACHE的BLOCK HEADER信息，参考：http://blog.csdn.net/haibusuanyun/article/details/17525523
Dump of buffer cache at level 4 for tsn=7 rdba=29360258
BH (0x20fe6d64) file#: 7 rdba: 0x01c00082 (7/130) class: 4 ba: 0x20cb6000
set: 3 pool: 3 bsz: 8192 bsi: 0 sflg: 1 pwc: 0,0
dbwrid: 0 obj: 23199 objn: 23199 tsn: 7 afn: 7 hint: f
hash: [0x2a39d804,0x2a39d804] lru: [0x217f7ccc,0x21befb08]
lru-flags: on_auxiliary_list
ckptq: [NULL] fileq: [NULL] objq: [0x21befb20,0x22beab34] objaq: [0x2443a408,0x2
1befb28]
st: XCURRENT md: NULL fpin: 'ktswh03: ktscts' tch: 2
flags: block_written_once redo_since_read
LRBA: [0x0.0.0] LSCN: [0x0.0] HSCN: [0xffff.ffffffff] HSUB: [1]
Block dump from disk: --下面的才是物理数据文件中内容
buffer tsn: 7 rdba: 0x01c00082 (7/130)
scn: 0x0000.0082b051 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0xb0512301
frmt: 0x02 chkval: 0xf0d6 type: 0x23=PAGETABLE SEGMENT HEADER --数据块类型：段头
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0xB6BC0600 to 0xB6BC2600
B6BC0600 0000A223 01C00082 0082B051 04010000 [#.......Q.......]--B6BC0600 0000A223，这里的23，是数据块中的块头的块类型的信息，与type: 0x23=对应。
Repeat 185 times -------省略了大部分无关输出
B6BC25F0 00000000 00000000 00000000 B0512301 [.............#Q.]
Extent Control Header
-----------------------------------------------------------------
Extent Header:: spare1: 0 spare2: 0 #extents: 18 #blocks: 384 --有18个区，384个块==16个区-8 个块，2个区-128个块，16*8+2*128=384
last map 0x00000000 #maps: 0 offset: 2716
Highwater:: 0x01c00088 ext#: 0 blk#: 8 ext size: 8
高水位的块DBA--0x01c00088 -136号块，是第二个区的第一个块。插入只会插入高水位以下的块<=，以区为单位推进--也可能是区的一半-据说算法很复杂。查询时也会找到高水位，查询高水位下的块。
并发插入时候，高水位的位置会影响限制并发插入，因为只能插入高水位以下的块，如8KBLOCK时；1M区，128个块，超过128个并发会有热块，从而产生buffer busy waits.； 如果是8M的区，会有1024个块，超过1024并发同样会有热块产生。
#blocks in seg. hdr's freelists: 0
#blocks below: 5
mapblk 0x00000000 offset: 0
Unlocked
--------------------------------------------------------
Low HighWater Mark : --低高水位，低高水位之下的数据都已经使用了。低高水位和高水位之间，有的数据块已经使用，有的未使用-未格式化。 格式化是在块头加：OJBECT号，数据字典中：dba_objects.DATA_OBJECT_ID
Highwater:: 0x01c00088 ext#: 0 blk#: 8 ext size: 8
#blocks in seg. hdr's freelists: 0
#blocks below: 5
mapblk 0x00000000 offset: 0
Level 1 BMB for High HWM block: 0x01c00080
Level 1 BMB for Low HWM block: 0x01c00080
--------------------------------------------------------
Segment Type: 1 nl2: 1 blksz: 8192 fbsz: 0
L2 Array start offset: 0x00001434
First Level 3 BMB: 0x00000000
L2 Hint for inserts: 0x01c00081 ----二级位图块的DBA，换算为：0000 0001 1100 ，前10位文件号是二进制111-十进制7，16进制81--十进制129.插入时会选择这个L2下的L1的块，直到此L2下的所有L1中的块用完，才会用其它L2--在此处更改L1的DBA。
Last Level 1 BMB: 0x01c00181
Last Level II BMB: 0x01c00081
Last Level III BMB: 0x00000000
Map Header:: next 0x00000000 #extents: 18 obj#: 23199 flag: 0x10000000
Inc # 0
Extent Map --区地图，段下有几个区，区的起始地址以及包含的块数
-----------------------------------------------------------------
0x01c00080 length: 8
0x01c00088 length: 8
0x01c00090 length: 8
0x01c00098 length: 8
0x01c000a0 length: 8
0x01c000a8 length: 8
0x01c000b0 length: 8
0x01c000b8 length: 8
0x01c000c0 length: 8
0x01c000c8 length: 8
0x01c000d0 length: 8
0x01c000d8 length: 8
0x01c000e0 length: 8
0x01c000e8 length: 8
0x01c000f0 length: 8
0x01c000f8 length: 8
0x01c00100 length: 128
0x01c00180 length: 128

Auxillary Map --辅助表，区由哪个L1管理及所管理的区-数据块的起始位置DBA--非Metadata块始地址。。辅助区地址可看出哪几个区内的块共用同一个L1，如下：
--------------------------------------------------------
Extent 0 : L1 dba: 0x01c00080 Data dba: 0x01c00083 --131，第一个可用的块的地址
Extent 1 : L1 dba: 0x01c00080 Data dba: 0x01c00088 --136，可以看到这个L1和上一个L1相同，一个L1管理了两个区。
Extent 2 : L1 dba: 0x01c00090 Data dba: 0x01c00091 --145
Extent 3 : L1 dba: 0x01c00090 Data dba: 0x01c00098
Extent 4 : L1 dba: 0x01c000a0 Data dba: 0x01c000a1
Extent 5 : L1 dba: 0x01c000a0 Data dba: 0x01c000a8
Extent 6 : L1 dba: 0x01c000b0 Data dba: 0x01c000b1
Extent 7 : L1 dba: 0x01c000b0 Data dba: 0x01c000b8
Extent 8 : L1 dba: 0x01c000c0 Data dba: 0x01c000c1
Extent 9 : L1 dba: 0x01c000c0 Data dba: 0x01c000c8
Extent 10 : L1 dba: 0x01c000d0 Data dba: 0x01c000d1
Extent 11 : L1 dba: 0x01c000d0 Data dba: 0x01c000d8
Extent 12 : L1 dba: 0x01c000e0 Data dba: 0x01c000e1
Extent 13 : L1 dba: 0x01c000e0 Data dba: 0x01c000e8
Extent 14 : L1 dba: 0x01c000f0 Data dba: 0x01c000f1
Extent 15 : L1 dba: 0x01c000f0 Data dba: 0x01c000f8
Extent 16 : L1 dba: 0x01c00100 Data dba: 0x01c00102 --128个块了，L1一个管理 一个区。在8KB BLOCK，8M的区时，一个L1管理可以1024个块，再大的区就未实验过了。
Extent 17 : L1 dba: 0x01c00180 Data dba: 0x01c00182
--------------------------------------------------------

Second Level Bitmap block DBAs
--------------------------------------------------------
DBA 1: 0x01c00081 --二级位图块的DBA，这里只有一个L2，如果有多个L2，都会在这里显示出来的。
End dump data blocks tsn: 7 file#: 7 minblk 130 maxblk 130
#################################################3

DUMP L2块--根据段头找到L2的DBA

BYS@ bys3>alter system dump datafile 7 block 129;
System altered.
BYS@ bys3>select value from v$diag_info where name like 'De%';
VALUE
----------------------------------------------------------------------------------------------------
/u01/diag/rdbms/bys3/bys3/trace/bys3_ora_4982.trc
#######
Start dump data blocks tsn: 7 file#:7 minblk 129 maxblk 129
Block dump from cache:
Dump of buffer cache at level 4 for tsn=7 rdba=29360257
Block dump from disk:
buffer tsn: 7 rdba: 0x01c00081 (7/129)
scn: 0x0000.0082b04b seq: 0x03 flg: 0x04 tail: 0xb04b2103
frmt: 0x02 chkval: 0xcf4e type: 0x21=SECOND LEVEL BITMAP BLOCK --L2
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0xB6B43600 to 0xB6B45600
B6B43600 0000A221 01C00081 0082B04B 04030000 [!.......K.......] 0000A221中21与type: 0x21= 对应
Repeat 496 times
B6B455F0 00000000 00000000 00000000 B04B2103 [.............!K.]
Dump of Second Level Bitmap Block
number: 12 nfree: 12 ffree: 0 pdba: 0x01c00082 --父DBA，也就是L3的地址-130号块， number: 12 --L1的总数，nfree: 12--空闲的L1个数，
Inc #: 0 Objd: 23199
opcode:1
xid:
L1 Ranges :--多个L1时，按L1 DBA顺序插入/////???????插入数据时：再根据PID进行HASH，得到一个随机值，根据此值选择L2中的L1--受高水位影响的
--------------------------------------------------------
0x01c00080 Free: 5 Inst: 1 ---128号块，Free: 5标记L1中可用空间状态
0x01c00090 Free: 5 Inst: 1 --144号块，Free: 0 FULL状态
0x01c000a0 Free: 5 Inst: 1
0x01c000b0 Free: 5 Inst: 1
0x01c000c0 Free: 5 Inst: 1
0x01c000d0 Free: 5 Inst: 1
0x01c000e0 Free: 5 Inst: 1
0x01c000f0 Free: 5 Inst: 1
0x01c00100 Free: 5 Inst: 1
0x01c00101 Free: 5 Inst: 1
0x01c00180 Free: 5 Inst: 1
0x01c00181 Free: 5 Inst: 1

--------------------------------------------------------
End dump data blocks tsn: 7 file#: 7 minblk 129 maxblk 129

#####################################

DUMP L3块--根据L2中的 L1 Ranges的找到 第一个L1块的DBA

BYS@ bys3>alter system dump datafile 7 block 128;
System altered.
BYS@ bys3>select value from v$diag_info where name like 'De%';
VALUE
----------------------------------------------------------------------------------------------------
/u01/diag/rdbms/bys3/bys3/trace/bys3_ora_5162.trc
@@@@@@@@@@@@@@@
Start dump data blocks tsn: 7 file#:7 minblk 128 maxblk 128
Block dump from cache:
Dump of buffer cache at level 4 for tsn=7 rdba=29360256
Block dump from disk:
buffer tsn: 7 rdba: 0x01c00080 (7/128)
scn: 0x0000.0082afe2 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0xafe22001
frmt: 0x02 chkval: 0x9d2d type: 0x20=FIRST LEVEL BITMAP BLOCK
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0xB6CBD600 to 0xB6CBF600
B6CBD600 0000A220 01C00080 0082AFE2 04010000 [ ...............] 0000A220的20，表示：type: 0x20=FIRST LEVEL BITMAP BLOCK
B6CBD610 00009D2D 00000000 00000000 00000000 [-...............]
B6CBD620 00000000 00000000 00000000 00000000 [................]
Repeat 1 times
Repeat 8 times
B6CBD780 00000000 00000000 00000000 55551511 [..............UU]
B6CBD790 00000000 00000000 00000000 00000000 [................]
Repeat 485 times
B6CBF5F0 00000000 00000000 00000000 AFE22001 [............. ..]
Dump of First Level Bitmap Block
--------------------------------
nbits : 4 nranges: 2 parent dba: 0x01c00081 poffset: 0 --parent dba: 上一级DBA，L2的地址——129号块
unformatted: 8 total: 16 first useful block: 3
owning instance : 1
instance ownership changed at 01/22/2014 11:22:40
Last successful Search 01/22/2014 11:22:40
Freeness Status: nf1 0 nf2 0 nf3 0 nf4 5

Extent Map Block Offset: 4294967295
First free datablock : 3
Bitmap block lock opcode 0
Locker xid: : 0x0000.000.00000000
Dealloc scn: 3.0
Flag: 0x00000001 (-/-/-/-/-/HWM)
Inc #: 0 Objd: 23199
HWM Flag: HWM Set
Highwater:: 0x01c00088 ext#: 0 blk#: 8 ext size: 8 高水位在 0x01c00088 136号块，下一个区的第一个块
#blocks in seg. hdr's freelists: 0
#blocks below: 5
mapblk 0x00000000 offset: 0
--------------------------------------------------------
DBA Ranges : --这个L1管理的数据块的范围
--------------------------------------------------------
0x01c00080 Length: 8 Offset: 0
0x01c00088 Length: 8 Offset: 8

0:Metadata 1:Metadata 2:Metadata 3:75-100% free ---Metadata 是无数据，这里存放的是L3 L2 L1的块。
4:75-100% free 5:75-100% free 6:75-100% free 7:75-100% free
8:unformatted 9:unformatted 10:unformatted 11:unformatted
12:unformatted 13:unformatted 14:unformatted 15:unformatted 可以DUMP 12和5，对比格式化与未格式化的差别。
在L1块中关于数据块的状态有7种格式：Unformat 75-100% 50-75% 25-50% 0-25% FULL Metadata
--------------------------------------------------------
End dump data blocks tsn: 7 file#: 7 minblk 128 maxblk 128