direct IO和AIO

Raw device
相較於block device，I/O操作不需要OS buffer cache，消除了檔案系統buffer帶來的額外開銷(inodes/free list)；
配置RAC若沒有使用OCFS/NFS，則所有的檔案必須存放在raw device上以便共享；
不同的raw partitions應該位於不同的磁碟，以避免競爭；
資料檔案必須要比所在的raw partition略小，至少要空出2個資料塊以儲存OS資訊；
Linux最多可以使用255個raw devices(/dev/raw);
既支援direct I/O又支援AIO

Direct I/O
當oracle使用檔案系統的buffer時，讀取資料塊時須經歷如下步驟 ：disk -> 檔案系統buffer -> oracle buffer，有時候也會帶來效能提升，比如當oracle發生物理讀時，有可能從檔案系統buffer獲取該資料塊，避免了真正的磁碟讀；
因此並非所有情形都適用direct IO，寫密集的檔案(redo log/temp file)適合單獨放在raw device上；
從oracle10R2起，資料檔案預設啟用direct IO，以避免核心開銷；

 
AIO
Linux 2.6新特性，當應用發起I/O請求，在等待I/O操作時可以去執行別的任務；

oracle 9.2開始支援AIO
Disk_asynch_io：決定資料檔案是否開啟async I/O
Filesystemio_options：依賴於disk_asynch_io引數的設定，提供更細粒度的管理；比如當disk_asynch_io設定為true時，可以讓裸裝置使用async I/O的同時對檔案系統禁用此功能；該引數可有如下4種設定：
1. "asynch" : means buffered I/O + Async I/O，enable asynchronous I/O on file system files
2. "directIO" : means Direct I/O only，enable direct I/O on file system files
3. "setall" : means Direct I/O + Async I/O，enable both asynchronous and direct I/O on file system files
4. "none" : disables Async I/O and Direct I/O

如要對oracle開啟AIO，還需要編譯binary

cd to $ORACLE_HOME/rdbms/lib
a) make -f ins_rdbms.mk async_on
b) make -f ins_rdbms.mk ioracle

適用場景：
1 Raw device
2使用O_DIRECT選項open的檔案系統，諸如ext2/ext3/jfs/xfs
3 AIO不適用於sockets
注：O_DIRECT，Open()用到的一個flag，開啟塊裝置的直接讀寫，與libaio/librt一起協同工作；

 

如何檢查系統使用了direct I/O
使用strace跟蹤dbwr程式，與此同時開啟一個datafile
$ strace -o /tmp/strace_dbwr.out -p
如果使用了direct I/O，則顯示
...
156 open("/emea/bde/32bit/app/oracle/oradata/EMB111W3/system01.dbf", O_RDWR|O_SYNC|O_DIRECT|O_LARGEFILE) = 13
...

 

如何檢查系統使用了AIO
slabinfo維護了記憶體中的object資訊，透過檢視它可以獲知
$ cat /proc/slabinfo | grep kio
If Async I/O is enabled:

$ cat /proc/slabinfo | grep kio
kioctx 270 270 128 9 9 1 : 252 126
kiocb 66080 66080 96 1652 1652 1 : 252 126
kiobuf 236 236 64 4 4 1 : 252 126

同時dbw0的strace日誌顯示如下
...io_submit(3071864832, 1, {{0xb7302e34, 0, 1, 0, 21}}) = 1gettimeofday({1176916625, 58882}, NULL) = 0io_getevents(-1223102464, 1, 1024, {{0xb7302e34, 0xb7302e34, 8192, 0}}, {600, 0}) = 1...

如果沒有開啟AIO，則為以下形式
...pwrite64(21, "\6\242\0\0004\21\300\0\220B\243\0\0\0\1\6\207\357\0\0\1"..., 8192, 36077568) = 8192times(NULL) = 1775653082times(NULL) = 1775653082pwrite64(21, "\6\242\0\0