oracle block 格式 (zt)

oracle 8.1.7 8k block windows xp
create table t(n number);
insert into t values(1); --- 從 dbms_rowid 中看出table t 的資料在datafile 4 的第3個 block 上
alter system dump datafile 4 block 3;
下面是 dump 的檔案的資訊
還可以用下面的語句然後再用上面的 dump 語句看記憶體中 block 的2進位制儲存格式
但這記憶體中的2進位制格式和datafile中block資料表示的順序會略有不同可能是記憶體定址的緣故吧
ALTER SESSION SET EVENTS '10289 trace name context forever, level 1';
ALTER SESSION SET EVENTS '10289 trace name context off';
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下面的是 udump 目錄下面 dump 檔案的資訊

----------------------- 第一部分

buffer tsn: 7 rdba: 0x01000003 (4/3)
scn: 0x0000.000802a5 seq: 0x01 flg: 0x02 tail: 0x02a50601
frmt: 0x02 chkval: 0x0000 type: 0x06=trans data

--- buffer tsn: 資料檔案對應的 tablespace 的 number 這只是dump檔案中記錄的資料而已
--- block 中是沒有記錄 tablespace 的 number 的
--- rdba: 4 bytes datafile 中 block 的地址 標示的第幾個 block
--- scn: 6 bytes system change number
--- seq: 1 byte A sequence number incremented for each change to a block at the same SCN
--- A new SCN is allocated if the sequence number wraps.
--- 同一個SCN影響這個block中的行數大於 254 行就會為這個事務分配一個新的SCN
--- 如下面的操作就可能引起同一個SCN但影響的同一個block 中的行超過254行
--- "delete from table_name"
--- 影響的行數(最大254) 是用從 0x01 到 0xfe 表示的
--- 當這個byte 的資料為 0xff 的時候標誌這個 block 壞調了---&gt ora-01578
--- flg: 1 byte 1 = virgin block
--- 2 = last change to the block was for a cleanout operation
--- 4 = checksum value is set
--- 8 = temporary data
--- 這是一個可以組合的值 也就是說有為 6 的時候是 2,4 兩種情況的組合
--- tail: 4 bytes 這是記錄在 block 的最後面的 4 bytes 的資料
--- dump檔案中只是把他寫在了前面而已
--- frmt: 1 byte oracle 8 以後看見的都是 0x02
--- chkval: 2 bytes 在 init 檔案中設定了 db_block_checksum=true 才有值
--- type: 1 byte 這個 block 的型別 這裡主要看 0x06 這種 因為這種是用來存使用者資料的
--- 其他的型別可以參考

----------------------- 第二部分
Block header dump: 0x01000003
Object id on Block? Y
seg/obj: 0x614a csc: 0x00.802a3 itc: 1 flg: O typ: 1 - DATA
fsl: 0 fnx: 0x0 ver: 0x01

--- seg/obj: 4 bytes 這裡是16進位制的 對應 sys.obj$.obj# 資料字典的資料
--- csc: 6 bytes The SCN at which the last full cleanout was performed on the block
--- itc: 1 byte 下面的Itl事務條的個數 8.1.7的文件上面說可以使用 INITRANS 在建表的時候
--- 限制這個值的大小(max 255超過會報ORA-02207) 但要考慮block 的空間是否夠
--- 表在8i中 INITRANS default為1 , 9.2.0中 INITRANS default為2
--- Yong Huang 說有些時候發生ORA-00060可以把表的 INITRANS 設定大點
--- ixora 上說當block的空間不夠建立一個ITL的時候一樣可能引起ORA-00054
--- flg: 2 bytes 0 indicates that the block is on a freelist. Otherwise the flag is -
--- 9i 的ASSM 的情況下這個值為 E
--- ixora 上說他佔用 2 bytes 但我下面的試驗和他的結果有一定的出入
--- 我觀察到的情況是 :
--- Object id on Block? Y
--- flg: O
--- ver: 0x01
--- 上面的3項是用同一個 byte 來表示的
--- typ: 1 byte 1 為 table ; 2 為 index. oracle進行查詢的時候是根據 obj$表中的情況來
--- 判斷物件的型別的,不是根據這個typ。也就是說如果有一個表但改變表中block
--- 的這個標誌位，一樣可以查詢出資料來,但dump block 時會出錯,如下面的ora
--- ORA-00600: 內部錯誤程式碼，自變數: [4555], [0], [], [], [], [], [], []
--- 錯誤中的 [0] 就是typ對應的資料
--- fsl: 1 byte Index to the first slot on the ITL freelist. ITL TX freelist slot
--- fnx: 4 bytes 自由列表中下一塊的地址 Null if this block is not on a freelist
--- 有資料例如: fnx: 0x1000029
--- ver: 1 byte format (version) 這個資料沒有看到相關的文件介紹 從ixora上說是佔用1byte
--- 但我從下面的2進位制檔案中看到的有不同 下面有介紹
--- unused: 4 bytes 在這裡還有4 bytes 的空閒的空間 但在上面的 dump 檔案上是沒顯示出來的
--- 這個unused 的4 bytes是 ixora 上面的說法
--- 9i 的 ASSM 的 " fsl: 0 fnx: 0x0 ver: 0x01 "這一段資料的情況已經改變了

----------------------- 第三部分
Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc
0x01 xid: 0x0003.045.000000b4 uba: 0x0080170a.00c7.36 --U- 1 fsc 0x0000.000802a5

--- 這是 oracle 用來記錄事務資訊的部分 這裡顯示的只有一個ITL條 有多少個ITL條是可以動態增加的
--- 只要 block 中的空間足夠 可以定義初始化的 ITL 條的個數 用 INITRANS 這storage 引數
--- 這裡有多少個 ITL 可以從上面 "第二部分" 的 "itc:" 看出來
--- 這部分牽扯 rollback segment 或 undo tablespace
--- Itl itl 的序號
--- xid: 8 bytes 值可以用select XIDUSN, XIDSLOT,XIDSQN from v$transaction;查到
--- This is comprised of the rollback segment number (2 bytes), the slot number
--- in the transaction table of that rollback segment (2 bytes), and the number
--- of times use of that transaction table has wrapped (4 bytes).
--- Uba: 8 bytes The location of the undo for the most recent change to this block by this
--- transaction. This is comprised of the DBA of the rollback segment block (4
--- bytes), the sequence number (2 bytes), and the record number for the change
--- in that undo block (1 byte), plus 1 unused byte.
--- flag 1 nibble ---- = transaction is active, or committed pending cleanout
--- C--- = transaction has been committed and locks cleaned out
--- -B-- = this undo record contains the undo for this ITL entry
--- --U- = transaction committed (maybe long ago); SCN is an upper bound
--- ---T = transaction was still active at block cleanout SCN
--- Lck 3 nibbles The number of row-level locks held in the block by this transaction.
--- Scn/Fsc 6 bytes If the transaction has been cleaned out, this is the commit SCN or an upper
--- bound thereof. Otherwise the leading two bytes contain the free space credit
--- for the transaction - that is, the number of bytes freed in the block by the
--- transaction
--- 參考
---

----------------------- 第四部分
data_block_dump
===============
tsiz: 0x1fb8
hsiz: 0x14
pbl: 0x02476c44
bdba: 0x01000003
flag=-----------
ntab=1
nrow=1
frre=-1
fsbo=0x14
fseo=0x1fb2
avsp=0x1f9b
tosp=0x1f9b
0xe:pti[0] nrow=1 offs=0
0x12:pri[0] offs=0x1fb2

--- tsiz: hsiz: pbl: bdba: 在資料檔案都是沒有儲存的
--- tsiz: 除了上面的3部分和block尾部的4個位元組剩下的空間 0x1fb8就是8120位元組 8k的block:
--- 8192-20(block head)-24(Transaction Header)-24(一個事務條)-4(block tail)=8120
--- hsiz: 資料塊頭20個位元組+資料塊尾4個位元組=24位元組(0x14)
--- pbl: ptr to buffer holding the block 我是用的專用模式dump的datafile中的block出來
--- 在同一個session的dump檔案中 dump 出來的block 的這個都是同一個值
--- bdba: 和第一部分中的rdba 一個意思
--- flag 1 byte N=pctfree hit(clusters), F=don't put on free list
--- K=flushable cluster keys. 當然還有別的標記: A ...
--- ntab 1 byte 這block中有幾個table的資料 cluster這個就可能大於1
--- nrow 2 bytes block 中有多少行資料
--- frre 2 bytes First free row index entry. -1=you have to add one.
--- fsbo 2 bytes Free Space Begin offset
--- fseo 2 bytes Free Space End offset
--- avsp 2 bytes Available space in the block
--- tosp 2 bytes Total available space when all TXs commit
--- 0xe: nrow 2 bytes block 中的這個table有多少行資料
--- 0xe: offs 2 bytes 偏移量 用 cluster 的時候可以看出值

----------------------- 第五部分
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1fb2
tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1
col 0: [ 2] c1 02
end_of_block_dump

--- tl: 這條記錄中的長度 包括row head 的一般情況的 3 位元組和表示資料長度的1位元組和資料本身的長度
--- fb: 1 byte K = Cluster Key (Flags may change meaning if this is set to show HASH cluster)
--- C = Cluster table member
--- H = Head piece of row
--- D = Deleted row
--- F = First data piece
--- L = Last data piece
--- P = First column continues from previous piece
--- N = Last column continues in next piece
--- lb: 1 byte 和上面第三部分的 ITL 的lck相對應 表示這行是否被 lock 了
--- cc: 1 byte 表示這行有幾列資料
--- col 0: [ 2] : 1 byte 表示這行的這列的長度
--- c1 02 : 這就是table中的資料 "1" 可以透過下面的語句看 oracle真正使用的是
--- 那些16進位制的資料來表示的使用者資料 select dump(col_name,16) from table_name;

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下面的資料就是上面的 dump 檔案對應的2進位制檔案 我依照 2 進位制資料的順序解釋內容

------------------------ 下面的對應上面dump 檔案的第一部分
Offset 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

00006000 06 02 00 00 03 00 00 01 A5 02 08 00 00 00 01 02
00006010 00 00 00 00

--- 06 : type: 0x06=trans data (對應上面dump檔案中的內容)
--- 02 : frmt: 0x02
--- 00 00 : filler 應該是 unused 上面的dump檔案中並沒有顯示這部分內容
--- 03 00 00 01 : rdba: 0x01000003 在同一個 tablespace 中是唯一的 當 datafile 中可能不唯一
--- 來看看他的規律 :連續建4個 datafile 他們的第一block為
--- 0x 01 00 04 01
--- 0x 01 00 08 01
--- 0x 01 00 0c 01
--- 0x 01 00 00 02
--- 對應的資料在是 0x01040001 , 0x01080001 , 0x010c0001 , 0x02000001
--- 這就可以看出一個 datafile 的最大的容量是 0x01040001~0x0107ffff 總共是
--- 4M(因為還有一個datafile head)個block 如果block 是8k 一個datafile就是 32G
--- 這就是oracle 的文件上面對 oracle 的 datafile (8k的時候)最大 32G 的原因
--- 同樣可以看出一個 tablespace 的datafile 可以從 0x0100 到 0xfffe 就是1023
--- 個 datafile 這也是 oracle 的文件上面說一個tablesapce可以有1022 個datafile
--- 的原因(其實一個 tablespace 可以有 1023 個 datafile 我建過)
--- oracle10G中 block 的big datafile 的這段資料的情況是0x00000001~0xffffffff
--- 這也是為什麼一個 big datafile 的tablesapce只有一個datafile 並且最大值為
--- 32T (8k的時候 : 4G*8k=32T ; 32k的資料塊的時候為128T)
--- A5 02 08 00 00 00 : scn: 0x0000.000802a5 oracle是c語言寫的 這6位不正好是一個 unsigned long
--- 和 unsigned int的組合
--- 01 : seq: 0x01
--- 02 : flg: 0x02
--- 00 00 : chkval: 0x0000 在 init 中設定了 db_block_checksum=true 才有值
--- 00 00 : unused 上面的dump檔案中並沒有顯示這部分內容
--- 上面的20個bytes的資料任改其中的值肯定發生ORA-XXXXX(不一定就是ora-01578 我還看見過ora-600)

------------------------ 下面的對應上面dump 檔案的第二部分

01 00 00 00 4A 61 00 00 A3 02 08 00
00006020 00 00 00 00 01 00 03 00 00 00 00 00

--- 01 : typ: 1 - DATA
--- 00 : 只見過 0x00 沒見過其他的值 don't know
--- 00 : 見過有其他值 但用編輯器改這個值 在 dump 檔案中顯示不出來變化
--- 00 : 沒見變過其他的值 don't know
--- 4A 61 00 00 : seg/obj: 0x614a
--- A3 02 08 00 00 00 : csc: 0x00.802a3
--- 00 00 : 見過有其他值 但用編輯器改這個值 在 dump 檔案中顯示不出來變化
--- 01 : itc: 1 下面的 ITL 條目的個數
--- 00 : 見過有其他值 但用編輯器改這個值 在 dump 檔案中顯示不出來變化
--- 03 : flg: O ver: 0x01 Object id on Block? Y
--- 從我的觀察中 dump 出來的檔案中 flg ver Object id on Block
--- 他們共同佔用的這個一個位元組 他的規律可以從下面的情況看出
--- 2進位制資料 flg ver Object id on Block?
--- 0x00 - 0x00 N
--- 0x01 0 0x00 N
--- 0x02 - 0x01 Y
--- 0x03 0 0x01 Y
--- 0x04 - 0x02 Y
--- 0x05 0 0x02 Y
--- 0x06 - 0x03 Y
--- 0x07 0 0x03 Y
--- 0x08 - 0x04 N
--- 0x09 0 0x04 N
--- 0x0a - 0x05 Y
--- 0x0b 0 0x05 Y
--- 0x0c - 0x06 Y
--- 0x0d 0 0x06 Y
--- 0x0e - 0x07 Y
--- 0x0f 0 0x07 Y
--- 0x10 ... 類似上面的迴圈了 這種情況在9i上已經改變因為ASSM的出現
--- 00 : fsl: 0
--- 00 00 00 00 : fnx: 0x0

------------------------ 下面的對應上面dump 檔案的第三部分

03 00 45 00
00006030 B4 00 00 00 0A 17 80 00 C7 00 36 00 01 20 00 00
00006040 A5 02 08 00

--- 03 00 45 00 B4 00 00 00 : xid: 0x0003.045.000000b4
--- 0A 17 80 00 C7 00 36 00 : uba: 0x0080170a.00c7.36
--- 01 0 : Lck 鎖定的row數 這裡還用到了下一個 byte 的資料
--- 2 : Flag 2 對應的二進位制表示為 0010 正好和dump檔案中的 --U- 吻合
--- 00 00 A5 02 08 00 : Scn/Fsc

------------------------ 下面的對應上面dump 檔案的第四部分

00 01 01 00 FF FF 14 00 B2 1F 9B 1F
00006050 9B 1F 00 00 01 00 B2 1F

--- 00 : flag
--- 01 : ntab
--- 01 00 : nrow
--- FF FF : frre
--- 14 00 : fsbo
--- B2 1F : fseo
--- 9B 1F : avsp
--- 9B 1F : tosp
--- 00 00 : 0xe: offs
--- 01 00 : 0xe: nrow
--- B2 1F : 0x12:pri[0] offs=0x1fb2

------------------------ 下面的對應上面dump 檔案的第五部分

--- 這部分和上面的資料中間省略了很多 因為這列子中這些部分沒儲存資料

00007FF0 00 00 00 00 00 00 2C 01 01 02 C1 02

--- 這是 block 中存使用者資料的地方
--- 2C : fb:
--- 01 : lb: 這一行是否被lock
--- 01 : 這條記錄中有多少列的資料 從這裡看出因為只用一個byte去記錄這一行有多少列
--- 所以最多是255列 但一個表可以最多是1000列 如果table 的列大於255列 這裡就會
--- 發生連結 根據一行記錄的長度來看是 塊內的連結或者是塊與塊直接的連結
--- 這也是為什麼table 的設計會盡量少於255列的原因
--- 02 : 第1列的資料的長度是多少
--- C1 02 : 儲存在 block 中的資料 "1"

------------------------ 下面的對應上面dump 檔案的第一部分的 "tail: 0x02a50601"
01 06 A5 02
--- 這是用來效驗 block 是否完整的標誌 改這 block 最後的4 bytes 資料中的任意肯定ora-1578

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上面只是講解了一個最簡單的oracle 的block 的格式 其他還有很多的情況 如 cluster , index 等
long , lob , long raw 這些在 block 中的表示因為資料長度的不同都會有不同的體現

有的時候改動block 中的任意資料不一定會發生 ORA-01578 因為下面的兩個引數沒有設定為 true
db_block_checking db_block_checksum
這兩個引數對於system tablespace 預設都是true 所以改變 system tablespace 中的
資料肯定會發生ORA-01578
隨著oracle版本的不斷升級 oracle 對block中儲存資料的正確性也在不斷的提升要求 而且透過常規的
手段想去了解 oracle block 的格式也可能越來越困難