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Oracle ASSM三级位图块结构
作者：eygle |【转载时请务必以超链接形式标明文章原始出处和作者信息及本声明】链接：http://www.eygle.com/archives/2007/07/oracle_assm_level3_bmb.html
前几天Piner发布了一个悬赏：寻找ASSM三级位图块的文章，同时给出了对于ASSM结构的猜想。
Piner猜想的结构和我想像的不同，我认为ASSM的结构应该如下图所示：
也就是说我认为BMB的结构应该是均衡的，同时段头的PAGETABLE SEGMENT HEADER同时充当了第0个3级位图块的角色。
在PAGETABLE SEGMENT HEADER中实际上我们可以很容易的看到这样的输出：
--------------------------------------------------------
Segment Type: 1 nl2: 103 blksz: 2048 fbsz: 0
L2 Array start offset: 0x00000434
First Level 3 BMB: 0x00000000
L2 Hint for inserts: 0x0355cfad
Last Level 1 BMB: 0x03560c9c
Last Level II BMB: 0x0355cfad
Last Level III BMB: 0x00000000
Map Header:: next 0x034000bf #extents: 51 obj#: 33141 flag: 0x20000000
Extent Map
-----------------------------------------------------------------
也就是说，这里记录了First Level 3 BMB和Last Level III BMB的地址，那么这就足够了，这里的双向指针完全可以进行Level 3级位图块的导航，而这第0个三级位图块也即段头，并无需记录所有3级位图块的地址。
由于产生另外一个3级位图块并不容易，所以Piner才提出悬赏，他构造了一个873G的大表，仍然没有产生另外的3级位图块：
SQL> select bytes/1024/1024/1024 "SIZE(G)" from user_segments where segment_name='TEST';
SIZE(G)
----------
873.25
为了寻找3级位图块，我着手做了以下实验，实验要能够：
1.实现更快快速的区间分配与扩展
2.使第0个3级位图块也即segment header尽量小，以便进一步扩展
为此我创建了一个2k block_size的表空间，设置uniform size区间大小为10K，这样可以尽量所见空间耗用：
SQL> create tablespace eygle
2 datafile 'd:\EYGLE01.DBF' size 1024M reuse blocksize 2048
3 extent management local uniform size 10k
4 segment space management auto;表空间已创建。
SQL> set timing on
SQL> alter tablespace eygle add datafile 'f:\eygle02.dbf' size 8191M reuse;表空间已更改。
已用时间: 00: 44: 42.08
注意，增加了一个8G的数据文件，足足用了我44分钟，这是一个Windows平台，异常缓慢。
然后创建一个数据表，设置高pctfree值，使得每个Block只存储一行数据，然后插入1千万记录：
SQL> create table EYGLE
2 (
3 ID NUMBER(8),
4 UNAME CHAR(1000)
5 )
6 tablespace eygle
7 pctfree 50
8 initrans 1
9 maxtrans 255
10 ;表已创建。
已用时间: 00: 00: 00.00
SQL> begin
2 for i in 1 .. 100 loop
3 for i in 1 .. 100000 loop
4 insert into eygle values(i,'eygle');
5 end loop;
6 commit;
7 end loop;
8 end;
9 /
完成这些操作之后，这个表用了大约9G空间：
SQL> select bytes/1024/1024/1024 sizegb from dba_segments
2 where segment_name='EYGLE';SIZEGB
----------
8.9988327
此时第一个3级位图块出现了，这是多么珍贵的一个3级位图块啊：
Start dump data blocks tsn: 12 file#: 13 minblk 4032222 maxblk 4032222
buffer tsn: 12 rdba: 0x037d86de (13/4032222)
scn: 0x0000.00bdc864 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0xc8642201
frmt: 0x02 chkval: 0xf597 type: 0x22=THIRD LEVEL BITMAP BLOCK
Dump of Third Level Bitmap Block
number: 9 , next : 0x00000000
L2 Ranges :
--------------------------------------------------------
0x037d86dd
0x037dd22d 0x037e1d7d 0x037e68cd 0x037eb41d
0x037eff6d 0x037f4abd 0x037f960d 0x037fe15d
--------------------------------------------------------
End dump data blocks tsn: 12 file#: 13 minblk 4032222 maxblk 4032222
这个位图上上存在一个向下的指针：next : 0x00000000 ，当然现在还没有数值，我们可以再产生下一个3级位图块来观察。
那么实际上到这里已经足够了，我的图示已经得到了足够的说明。
-The End-
By eygle on 2007-07-04 12:50 | Comments (19) | Posted to Internal | Edit |Pageviews:
留言 (19)
第一次见L3
Posted by: codepeon at July 4, 2007 12:32 PM
这还是一颗平衡的B+/-树啊
Posted by: anysql at July 4, 2007 2:11 PM
dump一下segment header block看一下
Posted by: kamus at July 5, 2007 12:54 AM
增加了一个8G的数据文件用了44分钟？晕！我才用了3分多
SQL> set timing on
SQL> alter tablespace justin add datafile 'E:\oracle\product\10.2.0\oradata\orcl
\justin2.dbf' size 8192M;
表空间已更改。
已用时间: 00: 03: 28.15
SQL>
Posted by: justin at July 5, 2007 3:22 AM
我也是win平台win2kserver
Posted by: justin at July 5, 2007 3:26 AM
非常不错。。。
原来认为双向链表如果太长的话，查找链表中间的数据不是太方便，可能是oracle认为L3不会太多，所以这样做了。
不过你的产生L3的思路不错，当初，我没有认为产生L3有这么大难度，就直接在8k的block上增加数据，结果是增加到了800多G，还是没有出现L3。后来，因为测试的任务紧，就没有再继续了。
感谢你的测试。
Posted by: piner at July 5, 2007 9:19 AM
你的图还是单向链表结构，应当是双向的吧。
Posted by: piner at July 5, 2007 9:31 AM
图上缺了一条线，segment header还应该指向最后一个L3 BMB,形成一个环，中间其他三级位图块之间是单向的。
Posted by: eygle at July 5, 2007 9:42 AM
to justin ;
我的这个测试机是比较差劲的了。
Posted by: eygle at July 5, 2007 5:16 PM
不知道这种情况下一个L1的数据块可以管辖多少个数据块,这样可以估算下数据量达到多少可以撑暴这个L3的所有块,以前读过liews把索引建立成二叉树,然后弄到32级撑暴的文章,感觉和这边有点异曲同工,呵呵!!!!!
Posted by: 八神苍月 at July 7, 2007 2:09 PM
为此我创建了一个2k block_size的表空间，设置uniform size区间大小为10K，这样可以尽量所见空间耗用：
虽然有错字，不过你的这个设定的确是成功的关键，不然又不知道需要n个G了果然有实力，学写学习！
Posted by: mustapha at July 7, 2007 8:31 PM
导出的块中有pdba,记录的是父块的地址，所以中间几级都是双向的
Posted by: hxy at September 5, 2007 10:10 AM
to hxy;
在哪里？请帮忙指出一下，或者给个例子。
谢谢！
Posted by: eygle at September 5, 2007 10:26 AM
这里为什么要定义一个extent的大小为10K,
难道是用于估计插入多少行会出现三级块吗？
Posted by: xiaolong78x at September 11, 2007 10:26 AM
to xiaolong;
这个问题问的好。
我为了使区间尽量多，自然要使区间尽量小，而不同block_size最小区间是多大？你可以测试一下。
Posted by: eygle at September 11, 2007 10:31 AM
经过测试（版本为 9201 for win）
block_size=2k extent_size(min) = 4k
block_size=4k extent_size(min) = 8k
block_size=8k extent_size(min) = 16k
如果是是区间区间尽量多， 你的extent_size 为什么不等于4K？
Posted by: xiaolong78x at September 11, 2007 11:49 AM
又一个问题，如果你不使用Uniform Size，你的Extent很快会扩展到很大，那你可能永远也看不到3级位图块。
你可以检查一下你的创建语句，并可以顺便研究一下Uniform Size和Auto Allocate的区别。
Posted by: eygle at September 11, 2007 11:59 AM
谢谢eygle。 你点的2点， 我概念都有点模糊。
当extent auto Allocate时，不管block_size的大小， 0-15区段为64K. 15 - 18 为1M。
Posted by: xiaolong78x at September 11, 2007 5:10 PM
补充一小点：
这里的L1与Data Block的关系有点象share pool中bucket与chunk之间的关系。
从该segment的第1个区到第101区都是1个L1对应3个区，从第102个区开始是1个L1对12个区，增加幅度so大！后面的没试，电脑太破 ~
可见想弄出个L2来都挺崩溃的
Posted by: johnson at March 30, 2008 1:40 AM
