ORACLE buffer cache 原理 --LRU連結串列（參照學習：oracle核心技術揭秘）

OBJ-Q物件列表在合併IO的過程中起了很大作用，因為髒塊在從CKPT-Q中移到物件列表的時候會將不同物件的塊鏈在一起，這樣更容易找到連續的塊進行合併。

LRU連結串列一共包括4個連結串列，主LRU、輔助LRU、主LRUW和輔助LRUW,前兩者是在buffer cache中尋找可以覆蓋的buffer塊，後兩者也是DBWR用於寫髒塊的。

物理讀時，資料塊要寫到buffer cache的哪個地方呢？覆蓋不常用的buffer ，LRU就登場了，LRU會將所有的buffer都連結在一起，主LRU分為冷端和熱端，每個buffer的訪問次數都有一個計數器TCH，3秒一個階段，每階段只要有程式訪問，其值就增加1。

一般輔助LRU佔總buffer數的75% ，主LRU輔助LRU主LRUW和輔助LRUW為 一個workset 由buffer cache lru chain latch保護。

物理讀的步驟：

1>獲取buffer cache lru chain latch的保護

2>先從輔助LRU連結串列的尾端搜尋可以覆蓋的buffer（不是髒塊，TCH小於2）

3>找到可以覆蓋的buffer之後，將其從輔助連結串列的尾端移到主LRU的冷端頭

4>釋放buffer cache chain lru  latch

輔助LRU為空的時候 會從主LRU尾去查詢buffer，這個過程中如果TCH>2的將會被移到熱鍛頭並且TCH清0，如果有髒塊也是不能被覆蓋的，會被移到LRUW連結串列中，被選中的buffer將會被移動到冷端頭，並讀入資料。

當然輔助LRUW不會一直為空的，SMON程式會每3秒醒來一次，申請獲得buffer cache chain lru latch，然後檢查主輔LRU的長度，如果輔助LRU小於25%，SMON將會從主LRU的冷端尾搜尋TCH<2的費髒塊，將其移動到輔助LRU中。

X$kcbwds中可以檢視主輔LRU的情況。

大表和小表是由small_table_threshold的隱藏引數控制的，該值預設為buffer cache數的2%

如果是大表，全表掃描oracle會額外處理，物理讀的塊不會進去主LRU，只會使用輔助LRU的空間，塊的TCH=0,11gR2之後，將自動使用直接路徑讀，不再進入buffer cache。

髒連結串列LRUW

TCH<2的髒塊，這些髒塊會被移動到LRUW中，對於比較熱的髒塊，不急於寫。當髒塊被移動到LRUW中，並不會馬上被寫磁碟，DBWR程式會每3秒鐘醒來一次，會將髒塊移動到輔助LRUW中，從輔助LRUW中寫磁碟。這時候就是個有一個髒塊就會寫，而不是等到一定的數量之後再寫。

Buffer  busy wait

前面提到過 buffer busy wait 是服務程式在掃描了40%(受隱含引數db_block_max_scan_pct控制)的LRU之後還沒有找到可以覆蓋的buffer（被pin住的，髒塊。TCH>=2的都不允許被覆蓋 ），程式休眠，直到找到可以覆蓋的buffer為止。當進入下一流程，會首先判斷buffer中的的髒塊數，總髒塊數超過buffer的25%（這個值由隱含引數db_large_dirty_queue：Number of buffers which force dirty queue to be write控制），將不會等待3秒超時了，而是直接喚醒DBWR寫髒塊。

DBWR被喚醒後，會首先檢查LRUW，如果有髒塊，則馬上開始寫，如果沒有髒塊，則開始檢查檢查點佇列，判斷是否需要從檢查點佇列寫髒塊，

從檢查點佇列寫髒塊是採用的增量檢查點的方式，從LRUW寫髒塊是採用的，是對增量檢查點的一點補充。伺服器程式掃描LRU時遇到髒塊如果不移動到LRUW，會增加LRU掃描時間，這樣會導致LRU latch競爭。

v$sysstat ：physical write from cache，DBWR從buffer cache中寫入磁碟的髒塊，DBWR checkpoint buffer write指的是從檢查點佇列中寫出的所有髒塊數，兩者意見，就是DBWR從LRUW中寫磁碟的髒塊數。

髒塊一旦進入 LRUW則有以下兩種情況，會被寫出：

檢查點佇列中的髒buffer沒有達到總buffer數的25%，那麼等待3秒超時，DBWR會從LRUW中寫髒塊。

檢查點佇列中的髒buffer達到總buffer數的25%，不需要等待超時，伺服器程式直接喚醒DBWR，醒來後的DBWR馬上會從LRUW中寫髒塊。

 日誌切換：

日誌切換隻是喚醒DBWR 並告知DBWR已經發生了日誌切換。日誌切換還會觸發CKPT程式寫資料檔案頭，當日志檔案狀態由ACTIVE變為INACTIVE的時候，CKPT才會去寫檔案頭。

日誌切換時，CKPT會找到redo file在檢查點佇列中的RBA最大的髒塊，將他的SCN RBA通知DBWR

然後CKPT每3秒醒來的時候，發現redo file的髒塊還沒有完全寫完，再一次醒來，全部寫完之後會：修改控制檔案中的redo file 的狀態，新狀態為inactive ，修改控制檔案中的SCN，修改資料檔案頭的SCN和RBA ，總結一下就是，日誌切換時，LGWR通知CKPT和DBWR，然後馬上開始向下一組redo file中寫redo recorder。

 切換期間 多有的DML DDL都會被阻塞，程式在等待切換的過程中可能會有 logfile switch 等待。DBWR接到LGWR通知後馬上醒來，按正常工作流程工作，CKPT也會馬上醒來，檢查DBWR的寫進位制，確定是否現在的current redo file的髒塊都寫入磁碟了，都寫了，會馬上修改日誌檔案狀態、資料檔案相關狀態。日誌切換並不是通知DBWR寫髒塊，而是通知它發生了日誌切換，所以DBWR會醒來按原流程寫髒塊。