Oracle資料塊格式
資料塊結構
Oracle 資料塊有三部分:
Cache layer
Transaction layer
Data layer
Oracle Data Block的結構簡圖如下，其中從Data header到Row Data部分合稱Data Layer:
---------------------
- Cache Layer -
---------------------
- Transaction Layer -
---------------------
- Data Header -
---------------------
- Table Directory -
---------------------
- Row Directory -
---------------------
- Free Space -
---------------------
- Row Data -
---------------------
- Tailchk -
---------------------
下面將使用bbed工具來顯示相關結構資訊
BBED> map File: /u01/app/oracle/oradata/shardcat/users01.dbf (7) Block: 135 Dba:0x01c00087 ------------------------------------------------------------ KTB Data Block (Table/Cluster) struct kcbh, 20 bytes @0 struct ktbbh, 72 bytes @20 struct kdbh, 14 bytes @100 struct kdbt[1], 4 bytes @114 sb2 kdbr[8] @118 ub1 freespace[7983] @134 ub1 rowdata[71] @8117 ub4 tailchk @8188
資料塊元件
Oracle資料塊三層C結構，它被對映到SGA kcbh(核心快取資料塊頭)中的資料塊。Cache Layer包含關於塊格式,型別(資料，索引，頭等)資訊和序列資料。
BBED> p kcbh struct kcbh, 20 bytes @0 ub1 type_kcbh @0 0x06 ub1 frmt_kcbh @1 0xa2 ub2 wrp2_kcbh @2 0x0000 ub4 rdba_kcbh @4 0x01c00087 ub4 bas_kcbh @8 0x01286184 ub2 wrp_kcbh @12 0x0000 ub1 seq_kcbh @14 0x01 ub1 flg_kcbh @15 0x06 (KCBHFDLC, KCBHFCKV) ub2 chkval_kcbh @16 0x0137 ub2 spare3_kcbh @18 0x0000
Cache Layer：Block的第一部分，長度為20位元組，內部資料結構名為kcbh，包括
type_kcbh:塊型別(table/index,rollback segment,temporary segment等)
frmt_kcbh:塊格式(v6,v7,v8)
rdba_kcbh:塊地址DBA
bas_kcbh/wrp_kcbh:SCN
seq_kcbh:塊的序列號
flg_kcbh:塊的標誌
事務層儲存了關於資料塊的事務資訊
Transaction Layer：內部結構名ktbbh。分成兩部分，第一部分為固定長度，長度為24位元組，包含事務相關的一些基本資訊。第二部分為可變長度，包含itl，長度根據itl條目的個數變化，每個itl長度為24位元組，內部結構名ktbbhitl
BBED> p ktbbh struct ktbbh, 72 bytes @20 ub1 ktbbhtyp @20 0x01 (KDDBTDATA) union ktbbhsid, 4 bytes @24 ub4 ktbbhsg1 @24 0x0001af27 ub4 ktbbhod1 @24 0x0001af27 struct ktbbhcsc, 8 bytes @28 ub4 kscnbas @28 0x01286182 ub2 kscnwrp @32 0x8000 ub2 kscnwrp2 @34 0x0000 sb2 ktbbhict @36 7938 ub1 ktbbhflg @38 0x32 (NONE) ub1 ktbbhfsl @39 0x00 ub4 ktbbhfnx @40 0x01c00080 struct ktbbhitl[0], 24 bytes @44 struct ktbitxid, 8 bytes @44 ub2 kxidusn @44 0x0006 ub2 kxidslt @46 0x0012 ub4 kxidsqn @48 0x000038f6 struct ktbituba, 8 bytes @52 ub4 kubadba @52 0x010002d9 ub2 kubaseq @56 0x10c9 ub1 kubarec @58 0x09 ub2 ktbitflg @60 0x8000 (KTBFCOM) union _ktbitun, 2 bytes @62 sb2 _ktbitfsc @62 -32768 ub2 _ktbitwrp @62 0x8000 ub4 ktbitbas @64 0x01228dbb struct ktbbhitl[1], 24 bytes @68 struct ktbitxid, 8 bytes @68 ub2 kxidusn @68 0x0008 ub2 kxidslt @70 0x001b ub4 kxidsqn @72 0x00003a9a struct ktbituba, 8 bytes @76 ub4 kubadba @76 0x010002b5 ub2 kubaseq @80 0x114f ub1 kubarec @82 0x20 ub2 ktbitflg @84 0x2001 (KTBFUPB) union _ktbitun, 2 bytes @86 sb2 _ktbitfsc @86 10 ub2 _ktbitwrp @86 0x000a ub4 ktbitbas @88 0x01286184
這種結構出現在資料庫每個資料塊的開頭部分。它甚至出現在不由redo改變的排序塊中。它也會出現在資料檔案頭塊和控制檔案頭塊的開頭部分。快取層提供了對壞資料的規模。它也用來確保正確的資料塊被讀取並且資料塊沒有破裂或損壞。所謂破裂的資料塊就是隻有一部分被寫入磁碟，資料塊的一部分保留了之前的版本。
Data Layer：包括Data Header，Table Directory，Row Directory，Free Space和Row Data。
Data Header：長度14位元組，內部資料結構名kdbh
BBED> p kdbh struct kdbh, 14 bytes @100 ub1 kdbhflag @100 0x00 (NONE) sb1 kdbhntab @101 1 sb2 kdbhnrow @102 8 sb2 kdbhfrre @104 -1 sb2 kdbhfsbo @106 34 sb2 kdbhfseo @108 8017 sb2 kdbhavsp @110 7977 sb2 kdbhtosp @112 7989
其中kdbhnrow是儲存在資料塊中的記錄數為8,而表中確實有8條記錄。(從ROWID可以判斷出來)
SQL> select dbms_rowid.rowid_block_number(rowid),t1.t_id,t1.t_name from jy.t1; DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID) T_ID T_NAME ------------------------------------ ---------- ---------------------------------------- 134 9 YYL 135 1 A 135 2 B 135 3 C 135 4 D 135 5 E 135 6 F 135 7 JYHY 135 8 JYYYL 9 rows selected.
Table Directory: 一般table只有一個條目，cluster則有一個或多個條目。每個條目長4位元組，內部資料結構名kdbt
BBED> p kdbt struct kdbt[0], 4 bytes @114 sb2 kdbtoffs @114 0 sb2 kdbtnrow @116 8
Row Directory：數目由塊中資料的行數決定，每個條目長2位元組，內部資料結構名kdbr
BBED> p kdbr sb2 kdbr[0] @118 8080 sb2 kdbr[1] @120 8072 sb2 kdbr[2] @122 8064 sb2 kdbr[3] @124 8056 sb2 kdbr[4] @126 8048 sb2 kdbr[5] @128 8040 sb2 kdbr[6] @130 8029 sb2 kdbr[7] @132 8017
檢視錶中的記錄資料,一個重複計數也可以被指定用來重複執行examine命令來檢查後續的行記錄。下面的例子顯示了先使用print命令來設定最後一行記錄的偏移量，然後檢查後面的8行記錄的操作.
BBED> p *kdbr[7] rowdata[0] ---------- ub1 rowdata[0] @8117 0x2c BBED> x /8rnc rowdata[0] @8117 ---------- flag@8117: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8118: 0x02 cols@8119: 2 col 0[2] @8120: 8 col 1[5] @8123: JYYYL rowdata[12] @8129 ----------- flag@8129: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8130: 0x00 cols@8131: 2 col 0[2] @8132: 7 col 1[4] @8135: JYHY rowdata[23] @8140 ----------- flag@8140: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8141: 0x00 cols@8142: 2 col 0[2] @8143: 6 col 1[1] @8146: F rowdata[31] @8148 ----------- flag@8148: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8149: 0x00 cols@8150: 2 col 0[2] @8151: 5 col 1[1] @8154: E rowdata[39] @8156 ----------- flag@8156: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8157: 0x00 cols@8158: 2 col 0[2] @8159: 4 col 1[1] @8162: D rowdata[47] @8164 ----------- flag@8164: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8165: 0x00 cols@8166: 2 col 0[2] @8167: 3 col 1[1] @8170: C rowdata[55] @8172 ----------- flag@8172: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8173: 0x00 cols@8174: 2 col 0[2] @8175: 2 col 1[1] @8178: B rowdata[63] @8180 ----------- flag@8180: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH) lock@8181: 0x00 cols@8182: 2 col 0[2] @8183: 1 col 1[1] @8186: A
Free Space：表示資料塊中可用空間，內部資料結構名freespace
Row Data：表示實際的資料，內部資料結構名rowdata
BBED> p rowdata[0] ub1 rowdata[0] @8117 0x2c BBED> d /v offset 8117 File: /u01/app/oracle/oradata/shardcat/users01.dbf (7) Block: 135 Offsets: 8117 to 8191 Dba:0x01c00087 ------------------------------------------------------- 2c020202 c109054a 5959594c 2c000202 l ,......JYYYL,... c108044a 5948592c 000202c1 0701462c l ...JYHY,......F, 000202c1 0601452c 000202c1 0501442c l ......E,......D, 000202c1 0401432c 000202c1 0301422c l ......C,......B, 000202c1 02014101 068461 l ......A...a <16 bytes per line>
Tailchk:儲存在塊結尾用於校驗的資料，長度4個位元組，內部結構名tailchk。所有Oracle塊的最後四個位元組都是tail check(結尾檢查)。
對於一個Oracle 8以上版本的資料塊的tail它是由SCN base的低位兩位元組的內容，資料塊的型別與SCN序列號組成的。例如，如果SCN base為 0x01286184，資料塊型別為0x06，SCN序列號為0x01，那麼tail check將是0x61840601
BBED> p tailchk ub4 tailchk @8188 0x61840601 BBED> p kcbh struct kcbh, 20 bytes @0 ub1 type_kcbh @0 0x06 ub1 frmt_kcbh @1 0xa2 ub2 wrp2_kcbh @2 0x0000 ub4 rdba_kcbh @4 0x01c00087 ub4 bas_kcbh @8 0x01286184 ub2 wrp_kcbh @12 0x0000 ub1 seq_kcbh @14 0x01 ub1 flg_kcbh @15 0x06 (KCBHFDLC, KCBHFCKV) ub2 chkval_kcbh @16 0x0137 ub2 spare3_kcbh @18 0x0000
雖然tail check的值通常是由這三個元件級成，Oracle會對最終的值作為一個值(4位元組)以單無符號整數來儲存。在小位元組序編碼(little-endian)的構架機器中，比如Intel，這個值將以低位位元組優先的方式來儲存。因此如果使用標準塊編輯器或dump命令來檢查資料塊的tail check時，位元組順序可能不一樣。一個tail check為0x61840601，在Intel機器上它將以"01068461"的形式儲存在磁碟。
BBED> dump /v offset 8188 File: /u01/app/oracle/oradata/shardcat/users01.dbf (7) Block: 135 Offsets: 8188 to 8191 Dba:0x01c00087 ------------------------------------------------------- 01068461 l ...a <16 bytes per line>
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