怎么进行oracle数据块格式的分析

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  Oracle数据块可分为三层
 

更细化

Cache layer--20字节，包含DBA、块类型、块格式、SCN；数据块被读取时进行完整性检查，确保没有损坏或fracture，即块更新信息只有部分被写入磁盘；
Transaction layer
固定事务layer--块类型，最后一次块清除时间csc，ITL数量itc；
可变事务layer--包含ITL，每个24字节；
Data layer
Data header(KDBH)：14字节，表目录项个数，行目录项个数，指向free space的开始和结束位置的偏移量，当前块剩余空间
表目录--cluster表记录多于1，记录行目录中与此表相关的个数，以及起始位置
行目录--记录每行的起始位置，即指向行头的偏移量，每个2字节；innodb采用的是entry?

以10205为例
create table t(id number(2));
insert into t values(1);
insert into t values(2);
commit;
SQL> select FILE_ID,BLOCK_ID,EXTENT_ID,BLOCKS from dba_extents where owner='SYS' and SEGMENT_NAME='T';

   FILE_ID   BLOCK_ID  EXTENT_ID     BLOCKS
---------- ---------- ---------- ----------
        68    2260129          0          8

SQL> select dbms_rowid.rowid_block_number(rowid),id from t;

DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID)         ID
------------------------------------ ----------
                             2260132          1
                             2260132          2
                             2260132          1

alter system dump datafile 68 block 2260132;
select spid from v$process where addr=(select paddr from v$session where sid=(select sid from v$mystat where rownum=1));

Dump block的输出格式与实际顺序可能不一致
****************cache layer******************************
buffer tsn: 115 rdba: 0x11227ca4 (68/2260132)
scn: 0x0860.07f11dad seq: 0x01 flg: 0x02 tail: 0x1dad0601
frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data

SCN=2字节base + 4字节wrap
Seq：sequence number
Flag：0x01—new block；0x02—delayed logging change advance SCN/seq；0x04—check value saved-block xor’s to zero；0x08—temporary block；
Frmt：数据块格式，从8i到10205一直为0x02
Chkval：可选项，db_block_checksum=true时启用
Tail：存于块尾footer，SCN base低位2字节 + 块类型 + SCN seq = 12ca + 06 + 01

Kcbh数据结构
typedef struct kcbh_ {
ub1 type_kcbh;
ub1 frmt_kcbh;
ub1 spare1_kcbh;
ub1 spare2_kcbh;
krdba rdba_kcbh;
ub4 bas_kcbh; /* base of SCN */
ub2 wrp_kcbh; /* wrap of SCN */
ub1 seq_kcbh; /* seq# of changes at same scn, KCBH_NLCSEQ */
ub1 flg_kcbh; /* see KCBHFNEW etc below */
ub2 chkval_kcbh;
ub2 spare3_kcbh;
} kcbh;

****************transaction layer************************
--固定部分
Block header dump:  0x11227ca4
 Object id on Block? Y
 seg/obj: 0x5454c  csc: 0x860.7f11dac  itc: 2  flg: E  typ: 1 - DATA
     brn: 0  bdba: 0x11227ca1 ver: 0x01 opc: 0
     inc: 0  exflg: 0

Csc：最后一次块清除SCN
Typ：1=DATA; 2=INDEX

typedef struct ktbbh_ { /* 10201 struct ktbbh block header */
ub1 ktbbhtyp; /* block type */
ub4 ktbbhsid;
kscn ktbbhcsc; /* effective time of last cleanout */
b2 ktbbhict; /* number of itl entries mask 0x00ff*/
ub1 ktbbhflg; /* flags */
ub1 ktbbhfsl; /* free space lock */
krdba ktbbhfnx; /* next block in free list */
}

--变长部分，每个ITL槽24个字节
Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0x000a.01d.00017bc3  0x00800330.7d5f.1e  --U-    3  fsc 0x0000.07f11dad
0x02   0x0000.000.00000000  0x00000000.0000.00  ----    0  fsc 0x0000.00000000

Xid：事务ID undoseg + slot + wrap
Uba：undodba + seqno + recordNo
Flags：C=Commited; U=Commited Upper Bound; T=Active at CSC
Lck: 此事务涉及的行数目
Scn：提交TX时的SCN

struct ktbit {
kxid ktbitxid; /* transaction id */
kuba ktbituba; /* undo address for last change */
b2 ktbitflg;   /* num of locks in block */
ktbitun_t _ktbitun;
ub4 ktbitbas;  /* sys commit num base */
}

****************data layer******************************
tsiz: 0x1f98
hsiz: 0x18
pbl: 0x0d0e8664
bdba: 0x11227ca4
     76543210
flag=--------
ntab=1
nrow=3
frre=-1
fsbo=0x18  --空闲空间的起始偏移量
fseo=0x1f86 –空闲空间的结束偏移量
avsp=0x1f65 –空闲空间总量
tosp=0x1f65

数据块头结构
struct kdbh {
ub1 kdbhflag;  /* FLAGs */
ktno kdbhntab; /* Number of TABles in the table index */
ub2 kdbhnrow;  /* Number of ROWs in the row index */
sb2 kdbhfrre;  /* first FRee Row index Entry */
sb2 kdbhfsbo;  /* Free Space Beginning Offset */
sb2 kdbhfseo;  /* Free Space Ending Offset */
b2 kdbhavsp;   /* AVailable SPace in the block */
b2 kdbhtosp;   /* TOtal Space that will be available */
}

0xe:pti[0]      nrow=3  offs=0
表目录：
struct kdbt {
b2 kdbtoffs; /* OFFSet in the block from kdbpri */
b2 kdbtnrow; /* Number of Rows in the table */
}

0x12:pri[0]     offs=0x1f92
0x14:pri[1]     offs=0x1f8c
0x16:pri[2]     offs=0x1f86
行目录：sb2 kdbr[3]
每行对应一条记录，每个2字节，kdbr为sb2类型数组，指向每一行的头；

block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f92
tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 1
col  0: [ 2]  c1 02
tab 0, row 1, @0x1f8c
tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 1
col  0: [ 2]  c1 03
tab 0, row 2, @0x1f86
tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 1
col  0: [ 2]  c1 02
行由行头和数据两部分，
行头--行标志 + 锁标志 + 列数，一般占3字节；T1-行大小； cc-本行的列数； lb-锁标志位，指向ITL； fb-标志位；
数据—列长度 + 列数据

1 如何定位每1行？
由行目录kdbr存储每行的偏移量，每项2字节；
BBED> p kdbr
sb2 kdbr[0]                                 @118      8078 
sb2 kdbr[1]                                 @120      8068   
BBED> p *kdbr[0]
 rowdata[10] ----------- ub1 rowdata[10]                            
@8178     0x2c
由于块头包含可变长的ITL和行目录，故空闲空间从块尾开始分配；
 

2 row flag的取值范围
删除数据时仅将行标记为deleted，行头row flag的位掩码如下

对于普通行(没有行链接/行迁移/被删除/簇表)，其基本标志位为HFL，即32+8+4=44=0x2c；
若行被删除，则row flag=44+16=60=0x3c；
恢复尚未被覆盖的删除行，只需将其row flag从3c改为2c，row flag位于行头首字节；
详细可参照http://orafaq.com/papers/dissassembling_the_data_block.pdf

3 行锁原理？
Oracle没有为行锁提供数据结构，而是通过 事务表 + ITL + lb(row header)实现；
一个事务分配一个TX lock和若干TM lock，涉及的数据块各需1个ITL，通过其XID关联事务表slot，而数据行则通过lb指向本块的ITL；

4 数据块验证？
数据块读入内存或写入磁盘时，会做一致性检查：
1 块版本，块头的SCNBase/块类型/seq同footer比较；
2 cache层的DBA同block buffer的DBA比较；
3 block-checksum, 如果开启checksum则做验证；

Dbv只检查数据块的header/footer，做逻辑验证；
Db_block_checking：替代10210/10211/10212事件，进行块完整性检查，如free slot list/行位置/锁数量；检查时会复制块，如有错误将块标志为soft corruption；
Db_block_checksum：dbwr和direct loader写数据块时计算checksum并存于cache层chkval，再次读取时重新计算并与已有checksum比较；
Dbms_repair修复cache/transaction层的错误，将块标示为soft corruption；

event
10231全表扫描时跳过坏块
10233跳过索引坏块

以上就是怎么进行oracle数据块格式的分析，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注创新互联行业资讯频道。