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Oracle Block浅析2：ITL(Interested Transaction List)

一.ITL(Interested Transaction List)：

　　ITL(Interested Transaction List)是Oracle数据块内部的一个组成部分，位于数据块头（block header），itl由xid，uba，flag，lck和scn/fsc组成，

用来记录该块所有发生的事务，一个itl可以看作是一条事务记录

　　当发出一条sql语句时，ORACLE会记录下这个时刻(SCN),然后在buffer cache中查找需要的BLOCK,或者从磁盘上读。当别的会话修改了数据，或者正在修改数据，就会在相应的block上记录ITL,此时ORACLE发现ITL中记录的SCN(Scn/Fsc)大于SELECT时刻的SCN，那么ORACLE就会根据ITL中的Uba找到UNDO信息获得该block的前镜像，然后在buffer cache 中构造出CR(consistent read)块，此时ORALCE 也会检查构造出来的BLOCK中ITL记录的SCN(Scn/Fsc)，如果SCN(Scn/Fsc)还大于select时刻的SCN，那么一直重复构造前镜像，然后ORACLE找到前镜像BLOCK中的ITL的SCN是否小于select的SCN,同时检查这个事物有没有提交或者回滚，如果没有，那么继续构造前镜像，直到找到需要的BLOCK，如果在构造前镜像的过程中所需的UNDO信息被覆盖了，就会报快照过旧的错误。

二.ITL Cleanout和Delayed block cleanout.

　 在接触ITL Cleanout和Delayed block cleanout之前先了解一个概念--快速提交：在事务提交（commit）前，会在数据块的头部记录下这个Cleanout SCN(Csc)号、Undo Block Address(Uba)和Transaction ID(Xid)；并且在在对应Interested Transaction List(Itl)中设置锁标志，记录这个事务在这数据块中产生的锁的数目；同时在对应修改的数据记录上打上行级锁标志，并映射到对应的Itl去。当提交时，并不会一一清除掉所有锁标志，而是给对应的Itl打上相应标志，告诉后面访问该数据块的事务，相应的事务已经提交。这就叫做快速提交（Fast Commit）。

2.1导出block信息：

 1 SQL> select * from t;
 2 
 3         ID NAME
 4 ---------- ------------------------------
 5          1 oracle
 6          2 oracle
 7          3 noslq
 8 SQL> update t set name='mysql' where id=2;
 9 
10 1 row updated.
11         
12 SQL> select
13   2     dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) REL_FNO,
14   3     dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) BLOCK_NO 
15   4  from t;
16 
17    REL_FNO   BLOCK_NO
18 ---------- ----------
19          1      61186
20          1      61186
21          1      61186
22 
23 SQL> alter system dump datafile 1 block 61186;
24 
25 System altered.
26 
27 SQL> oradebug setmypid;
28 Statement processed.
29 SQL> oradebug tracefile_name
30 /u01/admin/sun/udump/sun_ora_1832.trc
31 SQL> !vi /u01/admin/sun/udump/sun_ora_1832.trc

2.2查看trace文件(commit前)：

 1 --------------------
 2 
 3  Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
 4 0x01   0x0001.026.00000150  0x008003c0.0113.17  ----    1  fsc 0x0000.00000000
 5 0x02   0x0005.013.00000190  0x0080004b.013a.17  ----    1  fsc 0x0001.00000000
 6 --------------------
 7 block_row_dump:
 8 tab 0, row 0, @0x1f6e
 9 tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x0  cc: 2
10 col  0: [ 2]  c1 02
11 col  1: [ 6]  6f 72 61 63 6c 65
12 tab 0, row 1, @0x1f55
13 tl: 12 fb: --H-FL-- lb: 0x2  cc: 2     --对应itl 0x02
14 col  0: [ 2]  c1 03
15 col  1: [ 5]  6d 79 73 71 6c
16 tab 0, row 2, @0x1f61
17 tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 2
18 col  0: [ 2]  c1 04
19 col  1: [ 6]  6f 72 61 63 6c 65
20 end_of_block_dump

2.3 查看trace文件(commit后)：即产生快速提交

 1 ----------------
 2 Start dump data blocks tsn: 0 file#: 1 minblk 61186 maxblk 61186
 3 buffer tsn: 0 rdba: 0x0040ef02 (1/61186)
 4 scn: 0x0000.000d206f seq: 0x01 flg: 0x02 tail: 0x206f0601
 5 frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data
 6 ----------------
 7  Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
 8 0x01   0x0001.026.00000150  0x008003c0.0113.17  ----    1  fsc 0x0000.00000000
 9 0x02   0x0005.013.00000190  0x0080004b.013a.17  --U-    1  fsc 0x0001.000d206f
10 
11 -----------------
12 block_row_dump:
13 tab 0, row 0, @0x1f6e
14 tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x0  cc: 2
15 col  0: [ 2]  c1 02
16 col  1: [ 6]  6f 72 61 63 6c 65
17 tab 0, row 1, @0x1f55
18 tl: 12 fb: --H-FL-- lb: 0x2  cc: 2     --对应itl 0x02
19 col  0: [ 2]  c1 03
20 col  1: [ 5]  6d 79 73 71 6c
21 tab 0, row 2, @0x1f61
22 tl: 13 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 2
23 col  0: [ 2]  c1 04
24 col  1: [ 6]  6f 72 61 63 6c 65
25 end_of_block_dump

　　对比两次ITL(快速提交前后)信息发现：ITL为0x02的 Flag由‘----’变成‘--U-',即事物有活动变为已提交(Scn/Fsc也发生了变化) 。但我们可以看到Lck还是1，也就是说行上的锁还未释放。--U-什么时候会变成C---呢？只有当oracle在该块上发生了itl cleanout或者delayed block cleanout时才会将之变成C---。

什么是itl cleanout：

　　一个新的事务过来时，它首先会选择一个itl槽，首先oracle采用C---状态的事务，如果没有C---状态的事务，oracle就会发生一次itl cleanout，检查所有的ITL相关的事务，如果确认事务已经提交了，就将之修改为C---状态了。

此时再来一个事务后，可以发现其状态变为：

1  Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
2 0x01   0x0001.026.00000150  0x008003c0.0113.17  ----    1  fsc 0x0000.00000000
3 0x02   0x0005.013.00000190  0x0080004b.013a.17  C---    0  scn 0x0000.000d206f

delayed block cleant有两种情况下会发生：

　　1.如果一个transaction修改的block超过db cache的10%.

　　2.当一个事务未提交时，其修改过的block就已经写到硬盘上去了。此时事务提交了，并不会修改数据块上的状态。

导出block信息：

 1 SQL> select * from t;
 2 
 3         ID NAME
 4 ---------- ------------------------------
 5          1 oracle
 6          2 mysql
 7          3 noslq
 8 
 9 SQL> update t set name='informax' where id=1;
10 
11 1 row updated.
12 
13 SQL> select   
14   2     dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) REL_FNO,
15   3     dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) BLOCK_NO
16   4  from t;
17 
18    REL_FNO   BLOCK_NO
19 ---------- ----------
20          1      61186
21          1      61186
22          1      61186
23 
24 SQL> 

25 
26 --27 
28 SQL> alter system flush buffer_cache; --在未提交的情况下，将数据写如此盘
29 
30 System altered.
31 
32 SQL>

--查看trace文件(commit前)

1 Start dump data blocks tsn: 0 file#: 1 minblk 61186 maxblk 61186
2 buffer tsn: 0 rdba: 0x0040ef02 (1/61186)
3 scn: 0x0000.000d32c3 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x32c30601
4 frmt: 0x02 chkval: 0x05fb type: 0x06=trans data
5 
6  Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
7 0x01   0x0001.001.00000153  0x00800164.0118.19  ----    1  fsc 0x0000.00000000
8 0x02   0x0005.013.00000190  0x0080004b.013a.17  C---    0  scn 0x0000.000d206f

--提交

1 SQL>commit;--正常情况下，会修改block里的scn，但在此种情况下oracle并未修改，oracle只更新undo segment header slot。

--查看trace文件(commit后)

1 Start dump data blocks tsn: 0 file#: 1 minblk 61186 maxblk 61186
2 buffer tsn: 0 rdba: 0x0040ef02 (1/61186)
3 scn: 0x0000.000d32c3 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x32c30601
4 frmt: 0x02 chkval: 0x05fb type: 0x06=trans data
5 
6  Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
7 0x01   0x0001.001.00000153  0x00800164.0118.19  ----    1  fsc 0x0000.00000000
8 0x02   0x0005.013.00000190  0x0080004b.013a.17  C---    0  scn 0x0000.000d206f

　　在提交之前buffer cache中的脏数据已经被DBwn进程写回，那么Itl中的事务标志就不会被更新，并且数据块的Itl列表也不会记录下事务的Commit SCN 。后面的事务或查询语句访问该数据块时，为了检测是否需要进行一致性读（如果数据块的Itl中记录的提交事务的Commit SCN 大于当前访问该数据块的SCN，则需要进行一致性读），就需要通过Undo Block Address和Transaction ID到回滚段的事务信息表中去检查前面事务的状态和它的Commit SCN，确定是否做一致性读，最后将前面事务在该数据块上的标志做一次Cleanout。

--查询

1 SQL> select * from t;
2 
3         ID NAME
4 ---------- ------------------------------
5          1 informax
6          2 mysql
7          3 noslq
8 SQL>

--查看trace文件

1 Start dump data blocks tsn: 0 file#: 1 minblk 61186 maxblk 61186
2 buffer tsn: 0 rdba: 0x0040ef02 (1/61186)
3 scn: 0x0000.000d35df seq: 0x01 flg: 0x00 tail: 0x35df0601
4 frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data
5 
6  Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
7 0x01   0x0001.001.00000153  0x00800164.0118.19  C---    0  scn 0x0000.000d3322
8 0x02   0x0005.013.00000190  0x0080004b.013a.17  C---    0  scn 0x0000.000d206f

　　对比两次ITL 0x01中的Flag,lck,Scn/Fsc的值，即可发现其变化

三.根据ITL找数据的前镜像 　　

--前面提到了ITL 保存了SCN 和Unto的信息。 在这里，我们就测试一下通过ITL 找到对应的Undo 内容

3.1.1 准备测试数据

 1 --查看t表的记录
 2 SQL> select * from t;
 3 
 4         ID NAME
 5 ---------- ------------------------------
 6          1 oracle
 7          2 oracle
 8          3 noslq
 9 
10 SQL>
11  
12 -- 查看id=1 记录存储的数据块位置
13 SQL> select
14   2     dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) file_id,
15   3     dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) block_id 
16   4   from t  where id=3;
17 
18    FILE_ID   BLOCK_ID
19 ---------- ----------
20          1      61186
21 
22 SQL> 
23  
24 --更新id=1的数据库，不要提交。此时相应的ITL中会产生一个SCN(Scn/Fsc)
25 SQL> update t set name='oracle' where id=3;
26 1 row updated.
27 SQL>
28  
29 -- dump 该数据块（新建会话）
30 SQL> alter system dump datafile 1 block 61186;
31 
32 System altered.
33 
34 SQL> 
35  
36 --使用oradebug 查看当前trace 文件位置
37 SQL> oradebug setmypid;
38 Statement processed.
39 SQL> oradebug tracefile_name
40 /u01/admin/sun/udump/sun_ora_1764.trc
41 SQL>
42  
43 --在trace 文件里找到我们的ITL：
44 
45  Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
46 0x01   0x0001.026.00000150  0x008003c0.0113.17  ----    1  fsc 0x0000.00000000
47 0x02   0x0007.02c.00000141  0x0080006d.00de.01  C---    0  scn 0x0000.000d1951
48  
49 --因为我们执行了一条update 操作，并且没有commit，那么这里的lock 为1，即Lck值为1. 即对应我们ITL 值为0x01 的记录。
50 
51 
52 SQL> select xidusn,xidslot,xidsqn,ubafil,ubablk,ubasqn,ubarec from v$transaction;
53 
54     XIDUSN    XIDSLOT     XIDSQN     UBAFIL     UBABLK     UBASQN     UBAREC
55 ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
56          1         38        336          2        960        275         23

3.1.2 验证XID

 1 --ITL中的XID的格式为:  usn#.slot#.wrap# 
 2 --ITL 为0x01中的XID=0x0001.026.00000150
 3 
 4 SQL> select to_number('0001','XXXXX') from dual;
 5 
 6 TO_NUMBER('0001','XXXXX')
 7 -------------------------
 8                         1
 9                         
10 SQL>  select to_number('026','XXXXX') from dual;
11 
12 TO_NUMBER('026','XXXXX')
13 ------------------------
14                       38
15 
16 SQL> select to_number('00000150','XXXXXXXXX')from dual;
17 
18 TO_NUMBER('00000150','XXXXXXXXX')
19 ---------------------------------
20                               336
21 
22 这个和V$TRANSACTION中记录的XIDUSN,XIDSLOT,XIDSQN相同。

3.1.3 验证uba

 1 --UBA的格式为：DBA.seq#.rec#
 2 --ITL为0x01记录中的UBA=0x008003c0.0113.17， 其中0x008003c0表示的DBA（Data Block Address）的地址。
 3  
 4 --将DBA（Data Block Address）解析成file_id 和 block_id.
 5 SQL> select
 6   2     dbms_utility.data_block_address_file(to_number('008003c0','xxxxxxxxxxxx')) file_id,
 7   3     dbms_utility.data_block_address_block(to_number('008003c0','xxxxxxxxxxxx')) block_id
 8   4  from dual;
 9 
10    FILE_ID   BLOCK_ID
11 ---------- ----------
12          2        960
13 
14 --将seq#转化成 UBASQN        
15 SQL> select to_number('0113','xxxx') from dual;
16 
17 TO_NUMBER('00DE','XXXX')
18 ------------------------
19                      275
20 
21 --将rec#转化成 UBAREC
22 SQL> select to_number('17','xxxx') from dual;
23 
24 TO_NUMBER('17','XXXX')
25 ----------------------
26                     23
27  
28 这个和v$transaction相同。

3.1.5 dump undo回滚段，找到更改的前镜像

 1 -- dump undo block
 2 SQL> alter system dump datafile 2 block 960;
 3 System altered.
 4  
 5 --get trace file
 6 SQL> oradebug setmypid
 7 Statement processed.
 8 SQL> oradebug tracefile_name
 9 /u01/admin/sun/udump/sun_ora_1629.trc
10 SQL>
11 在dump 文件中找到xid 为 0x0001.026.00000150 的记录。
12 --小技巧：
13 --这个文件很大，查找很麻烦，我们可以使用vi 的查找功能来实现。
14 --       （1）vi /opt/oracle/diag/rdbms/nwom/nwom/trace/nwom_ora_13900.trc
15 --       （2）输入：/0x0001.026.00000150
16 --       （3）如果只有一条记录，一次就能匹配到，如果有多条记录，我们按字母n，查找下一条，知道找到结果位置。 
17 -- 
18 
19 --查找的信息如下：
20 ********************************************************************************
21 UNDO BLK:
22 xid: 0x0001.026.00000150  seq: 0x113 cnt: 0x17  irb: 0x17  icl: 0x0   flg: 0x0000
23 
24 --该数据块的uba=0x008003c0.0113.17。
25 --uba的格式：DBA.seq#.rec#。
26 --这个的cnt对应uba中的rec#。根据这个cnt序列号，我们查找对应的具体内容：
27 
28 *-----------------------------
29 * Rec #0x17  slt: 0x26  objn: 52737(0x0000ce01)  objd: 52737  tblspc: 0(0x00000000)
30 *       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x00
31 Undo type:  Regular undo    Begin trans    Last buffer split:  No
32 Temp Object:  No
33 Tablespace Undo:  No
34 rdba: 0x00000000
35 *-----------------------------
36 uba: 0x008003c0.0113.16 ctl max scn: 0x0000.000d12f4 prv tx scn: 0x0000.000d133f
37 txn start scn: scn: 0x0000.000d189d logon user: 0
38  prev brb: 8389563 prev bcl: 0
39 KDO undo record:
40 KTB Redo
41 op: 0x04  ver: 0x01
42 op: L  itl: xid:  0x000a.021.0000013e uba: 0x00800011.00f1.2a
43                       flg: C---    lkc:  0     scn: 0x0000.000d1240
44 KDO Op code: URP row dependencies Disabled
45   xtype: XA flags: 0x00000000  bdba: 0x0040ef02  hdba: 0x0040ef01
46 itli: 1  ispac: 0  maxfr: 4863
47 tabn: 0 slot: 2(0x2) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 12
48 ncol: 2 nnew: 1 size: -1
49 col  1: [ 5]  6e 6f 73 6c 71
50 
51 End dump data blocks tsn: 1 file#: 2 minblk 960 maxblk 960
52 
53 
54 SQL> set serveroutput on
55 SQL> declare n varchar2(20);
56   2  begin
57   3     dbms_stats.convert_raw_value('6e6f736c71',n);
58   4     dbms_output.put_line(n);
59   5  end;
60   6  /
61 noslq
62 
63 PL/SQL procedure successfully completed.
64 
65 SQL> 
66 --通过这个测试，清楚了Oracle 通过ITL 找到数据的前镜像了。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/polestar/archive/2013/03/11/2953716.html

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  • Oracle中的MERGE语句

    转自http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=16981447&do=blog&cuid=430716做了简单的格式整理，加入了一点点原创的东西。Oracle9i引入了MERGE命令,你能够在一个SQL语句中对一个表同时执行inserts和updates操作. MERGE命令从一个或多个数据源中选...

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    1.分类Category的使用// 给MJPerson类添加分类 @interface MJPerson : NSObject - (void)run; @end@implementation MJPerson - (void)abc{} - (void)run{NSLog(@"MJPerson - run");} + (void)...

  • CUDA中grid、block、thread、warp与SM、SP的关系

    首先概括一下这几个概念。其中SM（Streaming Multiprocessor）和SP（streaming Processor）是硬件层次的，其中一个SM可以包含多个SP。thread是一个线程，多个thread组成一个线程块block，多个block又组成一个线程网格grid。 现在就说一下一个kenerl函数是怎么执行的。一...

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    下面的程序输出什么？思考一下 #include // Driver Code int main() {{int x = 10, y = 20;{// The outer block contains// declaration of x and// y, so following statement// is va...

  • 利用blktrace分析磁盘I/O

    原文：https://blog.csdn.net/ygtlovezf/article/details/80528300 blktrace对于分析block I/O是个非常好的工具，本篇文章记录了如何使用blktrace。 blktrace原理 blktrace是对通用块层（block layer）的I/O跟踪机制，它能抓取详细的...

  • php读取西门子plc_基于Socket访问西门子PLC系列教程（二）

    本文是西门子开放式TCP通信的第2篇，上一篇我们讲了使用西门子1200PLC作为TCP服务器的程序编写，可以点击下方链接阅读：【公众号dotNet工控上位机：thinger_swj】基于Socket访问西门子PLC系列教程（一）在完成上述步骤后，接下来就是编写上位机软件与PLC之间进行通信。上位机UI界面设计如下图所示：从上图可以看出...

  • python数据框 命名_Python-根据列值将数据框分为多个数据框，并用这些值命名 - python...

    我有一个大型数据集，列出了在全国不同地区销售的竞争对手产品。我希望通过使用这些新数据帧名称中的列值的迭代过程，根据区域将该数据帧分成几个其他区域，以便我可以分别处理每个数据帧-例如根据价格对每个地区的信息进行排序，以了解每个地区的市场情况。我给出了以下数据的简化版本:Competitor Region ProductA Product...

  • 有java基础的人学python_准备自学Python ，会java，有什么建议吗？

    作为一名IT从业者，我来回答一下这个问题。首先，对于具有Java编程基础的人来说，学习Python的初期并不会遇到太大的障碍，但是要结合自己的发展规划来制定学习规划，尤其要重视学习方向的选择。Java与Python都是比较典型的全场景编程语言，相比于Java语言来说，当前Python语言在大数据、人工智能领域的应用更为广泛一些，而且大...

  • v-model无法对返回的数据进行填写_学会数据分析思维，学会透过事物看本质

    这段时间通过学习相关的知识，最大的变化就是看待事物更加喜欢去了解事物后面的本质，碰到问题后解决问题思路也发生了改变。举个具体的例子，我在学习数据分析，将来会考虑从事这方面的工作，需要掌握的相关专业知识这个问题暂且按下不表，那哪些具体的问题是我需要了解的呢，以下简单罗列：1、了解数据分析师这个岗位在各个地区的需求情况？2、数据分析师的薪...

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    这一节将开始学习python的一个核心数据分析支持库---pandas，它是python数据分析实践与实战的必备高级工具。对于使用 Python 进行数据分析来说，pandas 几乎是无人不知，无人不晓的。今天，我们就来认识认识数据分析界鼎鼎大名的 pandas。目录一. pandas主要数据结构 SeriesDataFrame二...

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