1 背景

对于LMT的表空间，dump真正的位图块后（比如3号块开始，2号是位图段头），竟然看到7，F值。

引用作者的话，只看到0和1两个值做代表。

位图块中每一个二进制位对应一个区是否被分配给某个表、索引等对象。如果第一个二进制位0说明表空间中第一个区未分配，如果为1说明已分配；第二个二进制位对应第二个区，以此类推。

那么7，F又代表什么意思。另外，

在Oracle 10g中，3~8号块是位图数据块，共6个位图块，大小是48K字节，每个字节8个二进制位，一共393216个二进制。每个二进制位对应一个区，一共就393216个区。如果是Oracle 11GR2，这个数字又要多出好多倍。

按照这样的计算，每个位图数据块（默认8k算），可以对应8*1024*8=65536个区。但事实上，我在做实验发现只能对应63488个。

关于标记位，Vage描述如下：

Oracle如何在这30多万个二进制为中，确定哪个二进制位对应的区可以分配给表呢？

Oracle用的方法其实很简单，在位图块中，找一个标记位，如果0 ~ 2号区被占用了，标记为的值为3；如果3 ~ 4号区又被占用了，标记为增加为5。假设此时2号区被释放了。标记为变为2。

如果需要分配新的区，从这个标记为处开始查找即可。假设目前标记为值为5，有进程需要4个未分配区，Oracle就从5号区开始向下查找。

1.1 问题

  1. 实际dump出来的内容中，存在7，B，F这类值，代表什么信息
  2. 实际位图数据块可以对应的区的个数
  3. 位图的标记位如何查看

2 问题1探究

实际不考虑删除分区的情况下，很容易发现，每个数字代表4个区，并且每分配一个区，前两个数字的值变化规律如下：

区数量 对应值（16进制） 2进制（对应8个区）
0 00 00000000
1 01 00000001
2 03 00000011
3 07 00000111
4 0F 00001111
5 1F 00011111
6 3F 00111111
… … …

其中第3列中，0代表未被使用，1代表被使用。

2.1 没有区的情况

注意：如果使用alter system dump datafile 6 block 3;可能需要alter system flush buffer_cache;才能看到最新的信息。

SYS@zkm1> drop tablespace tbs1 including contents and datafiles;

Tablespace dropped.

SYS@zkm1> create tablespace tbs1 datafile '+arch' size 1g autoextend on uniform size 40k;

Tablespace created.

SYS@zkm1> select value from v$diag_info where name like 'De%';

VALUE

--------------------------------------------------------------------------------

/u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_8394.trc

SYS@zkm1> exec dbms_space_admin.tablespace_dump_bitmaps('TBS1');  --或者alter system dump datafile 6 block 3;

PL/SQL procedure successfully completed.

查看zkm1_ora_8394.trc文件，可以发现：

Header Control:

RelFno: 6, Unit: 5, Size: 131072, Flag: 9

AutoExtend: YES, Increment: 12800, MaxSize: 4194302

Initial Area: 6, Tail: 131072, First: 0, Free: 26213

Deallocation scn: 3.0

Header Opcode:

Save: No Pending Op

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 8, Flag: 0, First: 0, Free: 63488

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

…篇幅省略…

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

2.2 一个区的情况

重新开启一个新的会话。

SYS@zkm1> create table zkm.test as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> select EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME='TEST';

 EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID      BYTES     BLOCKS

---------- ---------- ---------- ---------- ----------

         0          6          8      40960          5

SYS@zkm1> select value from v$diag_info where name like 'De%';

VALUE

--------------------------------------------------------------------------------

/u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_11456.trc

SYS@zkm1> exec dbms_space_admin.tablespace_dump_bitmaps('TBS1');

PL/SQL procedure successfully completed.

查看zkm1_ora_11456.trc文件，可以发现：

Header Control:

RelFno: 6, Unit: 5, Size: 131072, Flag: 9

AutoExtend: YES, Increment: 12800, MaxSize: 4194302

Initial Area: 6, Tail: 131072, First: 1, Free: 26212

Deallocation scn: 3.0

Header Opcode:

Save: No Pending Op

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 8, Flag: 0, First: 1, Free: 63487

0100000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

…篇幅省略…

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

2.3 两个区的情况

重新开启一个新的会话。

SYS@zkm1> alter table zkm.test allocate extent (size 40k);

Table altered.

SYS@zkm1> select EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME='TEST';

 EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID      BYTES     BLOCKS

---------- ---------- ---------- ---------- ----------

         0          6          8      40960          5

         1          6         13      40960          5

SYS@zkm1> select value from v$diag_info where name like 'De%';

VALUE

--------------------------------------------------------------------------------

/u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_12801.trc

SYS@zkm1> exec dbms_space_admin.tablespace_dump_bitmaps('TBS1');

PL/SQL procedure successfully completed.

查看zkm1_ora_12801.trc文件，可以发现：

Header Control:

RelFno: 6, Unit: 5, Size: 131072, Flag: 9

AutoExtend: YES, Increment: 12800, MaxSize: 4194302

Initial Area: 6, Tail: 131072, First: 2, Free: 26211

Deallocation scn: 3.0

Header Opcode:

Save: No Pending Op

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 8, Flag: 0, First: 2, Free: 63486

0300000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

…篇幅省略…

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

2.4 三个区的情况

重新开启一个新的会话。

SYS@zkm1> alter table zkm.test allocate extent (size 40k);

Table altered.

SYS@zkm1> select EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME='TEST';

 EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID      BYTES     BLOCKS

---------- ---------- ---------- ---------- ----------

         0          6          8      40960          5

         1          6         13      40960          5

         2          6         18      40960          5

SYS@zkm1> select value from v$diag_info where name like 'De%';

VALUE

--------------------------------------------------------------------------------

/u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_15908.trc

SYS@zkm1> exec dbms_space_admin.tablespace_dump_bitmaps('TBS1');

PL/SQL procedure successfully completed.

查看zkm1_ora_15908.trc文件，可以发现：

Header Control:

RelFno: 6, Unit: 5, Size: 131072, Flag: 9

AutoExtend: YES, Increment: 12800, MaxSize: 4194302

Initial Area: 6, Tail: 131072, First: 3, Free: 26210

Deallocation scn: 3.0

Header Opcode:

Save: No Pending Op

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 8, Flag: 0, First: 3, Free: 63485

0700000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

…篇幅省略…

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

2.5 四个区的情况

重新开启一个新的会话。

SYS@zkm1> alter table zkm.test allocate extent (size 40k);

Table altered.

SYS@zkm1> select EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME='TEST';

 EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID      BYTES     BLOCKS

---------- ---------- ---------- ---------- ----------

         0          6          8      40960          5

         1          6         13      40960          5

         2          6         18      40960          5

         3          6         23      40960          5

SYS@zkm1> select value from v$diag_info where name like 'De%';

VALUE

--------------------------------------------------------------------------------

/u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_15908.trc

SYS@zkm1> exec dbms_space_admin.tablespace_dump_bitmaps('TBS1');

PL/SQL procedure successfully completed.

查看zkm1_ora_15908.trc文件，可以发现：

Header Control:

RelFno: 6, Unit: 5, Size: 131072, Flag: 9

AutoExtend: YES, Increment: 12800, MaxSize: 4194302

Initial Area: 6, Tail: 131072, First: 4, Free: 26209

Deallocation scn: 3.0

Header Opcode:

Save: No Pending Op

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 8, Flag: 0, First: 4, Free: 63484

0F00000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

…篇幅省略…

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

2.6 五个区的情况

步骤雷同，略。

3 问题2探究

实际位图数据块可以对应的区的个数，以一个数据块为例子。

按照Vage的说法，一个块对应65536个区，因为一个8k的块，共65536bit。

实际上我们以2.1中zkm1_ora_8394.trc文件为例子的话结果只可以对应63488个区。

Header Control:

RelFno: 6, Unit: 5, Size: 131072, Flag: 9

AutoExtend: YES, Increment: 12800, MaxSize: 4194302

Initial Area: 6, Tail: 131072, First: 0, Free: 26213

Deallocation scn: 3.0

Header Opcode:

Save: No Pending Op

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 8, Flag: 0, First: 0, Free: 63488

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

...省略了246行...

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

加上首尾共248行，每行64个0，总共15872个0。

其中，一个0可以对应4个区，总的对应63488个区，和“Free: 63488”是相符合的。

3.1 模拟63488+1个区

目的：模拟处63488个区，这样第一个位图块（文件6块号3）应该是全F的情况，在拓展多一个区就会用到4号块了。

3.1.1 拓展分区

可以看到，当前已经有6个区了。需要拓展多63482个区，共2539280k大小。

SYS@zkm1> select EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME='TEST';

 EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID      BYTES     BLOCKS

---------- ---------- ---------- ---------- ----------

         0          6          8      40960          5

         1          6         13      40960          5

         2          6         18      40960          5

         3          6         23      40960          5

         4          6         28      40960          5

         5          6         33      40960          5

6 rows selected.

SYS@zkm1> alter table zkm.test allocate extent (size 2539280k);

Table altered.

SYS@zkm1> select count(*) from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME='TEST';

  COUNT(*)

----------

     63488

3.1.2 dump 3,4号块

SYS@zkm1> alter system flush buffer_cache;

System altered.

SYS@zkm1> select value from v$diag_info where name like 'De%';

VALUE

--------------------------------------------------------------------------------

/u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_67300.trc

SYS@zkm1> alter system dump datafile 6 block min 3 block max 4;

System altered.

3.1.3 查看zkm1_ora_67300.trc内容

///////////以下是3号块的内容///////////

...省略部分内容...

Block dump from disk:

buffer tsn: 7 rdba: 0x01800003 (6/3)

scn: 0x0000.001b87b5 seq: 0x0e flg: 0x04 tail: 0x87b51e0e

frmt: 0x02 chkval: 0x4188 type: 0x1e=KTFB Bitmapped File Space Bitmap

Hex dump of block: st=0, typ_found=1

...省略部分内容...

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 8, Flag: 0, First: 63488, Free: 0

FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFFFFFF

...省略部分内容...

FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFFFFFF FFFFFFFFFFFFFFFF

...省略部分内容...

///////////以下是4号块的内容///////////

Block dump from cache:

Dump of buffer cache at level 4 for tsn=7 rdba=25165828

Block dump from disk:

buffer tsn: 7 rdba: 0x01800004 (6/4)

scn: 0x0000.001afbf4 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0xfbf41e01

frmt: 0x02 chkval: 0x998a type: 0x1e=KTFB Bitmapped File Space Bitmap

Hex dump of block: st=0, typ_found=1

...省略部分内容...

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 317448, Flag: 0, First: 0, Free: 63488

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

...省略部分内容...

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

...省略部分内容...

End dump data blocks tsn: 7 file#: 6 minblk 3 maxblk 4

可以看到，3号块的Free已经是0了，表示3号块已经满了。从4号块的信息看，还未被使用。

3.1.4 拓展第63489个区

SYS@zkm1> alter table zkm.test allocate extent (size 40k);

Table altered.

SYS@zkm1> select count(*) from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME='TEST';

  COUNT(*)

----------

     63489

SYS@zkm1> alter system flush buffer_cache;

System altered.

SYS@zkm1> select value from v$diag_info where name like 'De%';

VALUE

--------------------------------------------------------------------------------

/u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_70162.trc

SYS@zkm1> alter system dump datafile 6 block 4;

System altered.

SYS@zkm1> !cat /u01/app/oracle/diag/rdbms/zkm/zkm1/trace/zkm1_ora_70162.trc | more

...省略部分内容...

File Space Bitmap Block:

BitMap Control:

RelFno: 6, BeginBlock: 317448, Flag: 0, First: 1, Free: 63487

0100000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

...省略部分内容...

0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000

...省略部分内容...

已经符合规律。其实Vage的计算方法在11.2.0.4.0就错了，10g我没做实验去验证。

目前没环境，先当做任务留着吧。

  • 10g验证一个位图数据块对应的区个数

4 问题3探究

删除并重新创建表空间，创建8张表，每个表一个区，可以做到随时回收某一个区。

SYS@zkm1> drop tablespace tbs1 including contents and datafiles;

Tablespace dropped.

SYS@zkm1> create tablespace tbs1 datafile '+arch' size 1g autoextend on uniform size 40k;

Tablespace created.

SYS@zkm1> create table zkm.test1 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> create table zkm.test2 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> create table zkm.test3 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> create table zkm.test4 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> create table zkm.test5 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> create table zkm.test6 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> create table zkm.test7 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> create table zkm.test8 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> set linesize 500

SYS@zkm1> col SEGMENT_NAME for a15

SYS@zkm1> select SEGMENT_NAME,EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME like 'TEST%';

SEGMENT_NAME     EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID      BYTES     BLOCKS

--------------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------

TEST1                    0          6          8      40960          5

TEST2                    0          6         13      40960          5

TEST3                    0          6         18      40960          5

TEST4                    0          6         23      40960          5

TEST5                    0          6         28      40960          5

TEST6                    0          6         33      40960          5

TEST7                    0          6         38      40960          5

TEST8                    0          6         43      40960          5

8 rows selected.

因为正好8个区，做dump后有：

区数量 对应值（16进制） 2进制（对应8个区）
8 FF 11111111

删除TEST3表，继续做dump有：

需要注意的是删除表时候要加purge，不然默认表进了回收站是看不到想要的结果的。

区数量 对应值（16进制） 2进制（对应8个区）
7 FB 11111011

确实看到第3个区被标记为0了。

添加test9表，看是否使用了第3个区：

SYS@zkm1> create table zkm.test9 as select rownum id from dual where rownum=1;

Table created.

SYS@zkm1> select SEGMENT_NAME,EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS from dba_extents where owner='ZKM' and SEGMENT_NAME like 'TEST%';

SEGMENT_NAME     EXTENT_ID    FILE_ID   BLOCK_ID      BYTES     BLOCKS

--------------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------

TEST1                    0          6          8      40960          5

TEST2                    0          6         13      40960          5

TEST9                    0          6         18      40960          5

TEST4                    0          6         23      40960          5

TEST5                    0          6         28      40960          5

TEST6                    0          6         33      40960          5

TEST7                    0          6         38      40960          5

TEST8                    0          6         43      40960          5

8 rows selected.

段TEST9的区第一个块的id为18，和之前的TEST3是一样的。看来是重用了。

从dump结果看（省略），确实变为FF了。

  • 但是仍然不知道标记位怎么看。

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