ORACLE实例的进程结构和内存结构

1． ORACLE实例的进程结构和内存结构

　　1） 进程结构

　　进程是操作系统中的一种机制，它可执行一系列的操作步。在有些操作系统中使

　　用作业(JOB)或任务(TASK)的术语。一个进程通常有它自己的专用存储区。ORACL

　　E进程的体系结构设计使性能最大。

　　ORACLE实例有两种类型：单进程实例和多进程实例。

　　单进程ORACLE（又称单用户ORACLE）是一种数据库系统，一个进程执行全部ORAC

　　LE代码。由于ORACLE部分和客户应用程序不能分别以进程执行，所以ORACLE的代

　　码和用户的数据库应用是单个进程执行。

　　在单进程环境下的ORACLE 实例，仅允许一个用户可存取。例如在MS-DOS上运行O

　　RACLE 。

　　多进程ORACLE实例（又称多用户ORACLE）使用多个进程来执行ORACLE的不同部分

　　，对于每一个连接的用户都有一个进程。

　　在多进程系统中，进程分为两类：用户进程和ORACLE进程。当一用户运行一应用

　　程序，如PRO*C程序或一个ORACLE工具（如SQL*PLUS），为用户运行的应用建立一

　　个用户进程。ORACLE进程又分为两类：服务器进程和后台进程。服务器进程用于

　　处理连接到该实例的用户进程的请求。当应用和ORACELE是在同一台机器上运行，

　　而不再通过网络，一般将用户进程和它相应的服务器进程组合成单个的进程，可

　　降低系统开销。然而，当应用和ORACLE运行在不同的机器上时，用户进程经过一

　　个分离服务器进程与ORACLE通信。它可执行下列任务：

　　? 对应用所发出的SQL语句进行语法分析和执行。

　　? 从磁盘（数据文件）中读入必要的数据块到SGA的共享数据库缓冲区（

　　该块不在缓冲区时）。

　　? 将结果返回给应用程序处理。

　　系统为了使性能最好和协调多个用户，在多进程系统中使用一些附加进程，称为

　　后台进程。在许多操作系统中，后台进程是在实例启动时自动地建立。一个ORAC

　　LE实例可以有许多后台进程，但它们不是一直存在。后台进程的名字为：

　　DBWR 数据库写入程序

　　LGWR 日志写入程序

　　CKPT 检查点

　　SMON 系统监控

　　PMON 进程监控

　　ARCH 归档

　　RECO 恢复

　　LCKn 封锁

　　Dnnn 调度进程

　　Snnn 服务器

　　每个后台进程与ORACLE数据库的不同部分交互。

　　下面对后台进程的功能作简单介绍：

　　DBWR进程：该进程执行将缓冲区写入数据文件，是负责缓冲存储区管理的一个OR

　　ACLE后台进程。当缓冲区中的一缓冲区被修改，它被标志为“弄脏”，DBWR的主

　　要任务是将“弄脏”的缓冲区写入磁盘，使缓冲区保持“干净”。由于缓冲存储

　　区的缓冲区填入数据库或被用户进程弄脏，未用的缓冲区的数目减少。当未用的

　　缓冲区下降到很少，以致用户进程要从磁盘读入块到内存存储区时无法找到未用

　　的缓冲区时，DBWR将管理缓冲存储区，使用户进程总可得到未用的缓冲区。

　　ORACLE采用LRU（LEAST RECENTLY USED）算法（最近最少使用算法）保持内存中

　　的数据块是最近使用的，使I/O最小。在下列情况预示DBWR 要将弄脏的缓冲区写

　　入磁盘：

　　? 当一个服务器进程将一缓冲区移入“弄脏”表，该弄脏表达到临界长度

　　时，该服务进程将通知DBWR进行写。该临界长度是为参数DB-BLOCK-WRITE-BATCH

　　的值的一半。

　　? 当一个服务器进程在LRU表中查找DB-BLOCK-MAX-SCAN-CNT缓冲区时，没

　　有查到未用的缓冲区，它停止查找并通知DBWR进行写。

　　? 出现超时（每次3秒），DBWR 将通知本身。

　　? 当出现检查点时，LGWR将通知DBWR

　　在前两种情况下，DBWR将弄脏表中的块写入磁盘，每次可写的块数由初始化参数

　　DB-BLOCK-WRITE-BATCH所指定。如果弄脏表中没有该参数指定块数的缓冲区，DB

　　WR从LUR表中查找另外一个弄脏缓冲区。

　　如果DBWR在三秒内未活动，则出现超时。在这种情况下DBWR对LRU表查找指定数目

　　的缓冲区，将所找到任何弄脏缓冲区写入磁盘。每当出现超时，DBWR查找一个新

　　的缓冲区组。每次由DBWR查找的缓冲区的数目是为寝化参数DB-BLOCK-WRITE-BAT

　　CH的值的二倍。如果数据库空运转，DBWR最终将全部缓冲区存储区写入磁盘。

　　在出现检查点时，LGWR指定一修改缓冲区表必须写入到磁盘。DBWR将指定的缓冲

　　区写入磁盘。

　　在有些平台上，一个实例可有多个DBWR。在这样的实例中，一些块可写入一磁盘

　　，另一些块可写入其它磁盘。参数DB-WRITERS控制DBWR进程个数。

　　LGWR进程：该进程将日志缓冲区写入磁盘上的一个日志文件，它是负责管理日志

　　缓冲区的一个ORACLE后台进程。LGWR进程将自上次写入磁盘以来的全部日志项输

　　出，LGWR输出：

　　? 当用户进程提交一事务时写入一个提交记录。

　　? 每三秒将日志缓冲区输出。

　　? 当日志缓冲区的1/3已满时将日志缓冲区输出。

　　? 当DBWR将修改缓冲区写入磁盘时则将日志缓冲区输出。

　　LGWR进程同步地写入到活动的镜象在线日志文件组。如果组中一个文件被删除或

　　不可用，LGWR 可继续地写入该组的其它文件。

　　日志缓冲区是一个循环缓冲区。当LGWR将日志缓冲区的日志项写入日志文件后，

　　服务器进程可将新的日志项写入到该日志缓冲区。LGWR 通常写得很快，可确保日

　　志缓冲区总有空间可写入新的日志项。

　　注意：有时候当需要更多的日志缓冲区时，LWGR在一个事务提交前就将日志项写

　　出，而这些日志项仅当在以后事务提交后才永久化。

　　ORACLE使用快速提交机制，当用户发出COMMIT语句时，一个COMMIT记录立即放入

　　日志缓冲区，但相应的数据缓冲区改变是被延迟，直到在更有效时才将它们写入

　　数据文件。当一事务提交时，被赋给一个系统修改号（SCN），它同事务日志项一

　　起记录在日志中。由于SCN记录在日志中，以致在并行服务器选项配置情况下，恢

　　复操作可以同步。

　　CKPT进程：该进程在检查点出现时，对全部数据文件的标题进行修改，指示该检

　　查点。在通常的情况下，该任务由LGWR执行。然而，如果检查点明显地降低系统

　　性能时，可使CKPT进程运行，将原来由LGWR进程执行的检查点的工作分离出来，

　　由CKPT进程实现。对于许多应用情况，CKPT进程是不必要的。只有当数据库有许

　　多数据文件，LGWR在检查点时明显地降低性能才使CKPT运行。CKPT进程不将块写

　　入磁盘，该工作是由DBWR完成的。

　　初始化参数CHECKPOINT-PROCESS控制CKPT进程的使能或使不能。缺省时为FALSE，

　　即为使不能。

　　SMON进程：该进程实例启动时执行实例恢复，还负责清理不再使用的临时段。在

　　具有并行服务器选项的环境下，SMON对有故障CPU或实例进行实例恢复。SMON进程

　　有规律地被呼醒，检查是否需要，或者其它进程发现需要时可以被调用。

　　PMON进程：该进程在用户进程出现故障时执行进程恢复，负责清理内存储区和释

　　放该进程所使用的资源。例：它要重置活动事务表的状态，释放封锁，将该故障

　　的进程的ID从活动进程表中移去。PMON还周期地检查调度进程（DISPATCHER）和

　　服务器进程的状态，如果已死，则重新启动（不包括有意删除的进程）。

　　PMON有规律地被呼醒，检查是否需要，或者其它进程发现需要时可以被调用。

　　RECO进程：该进程是在具有分布式选项时所使用的一个进程，自动地解决在分布

　　式事务中的故障。一个结点RECO后台进程自动地连接到包含有悬而未决的分布式

　　事务的其它数据库中，RECO自动地解决所有的悬而不决的事务。任何相应于已处

　　理的悬而不决的事务的行将从每一个数据库的悬挂事务表中删去。

　　当一数据库服务器的RECO后台进程试图建立同一远程服务器的通信，如果远程服

　　务器是不可用或者网络连接不能建立时，RECO自动地在一个时间间隔之后再次连

　　接。

　　RECO后台进程仅当在允许分布式事务的系统中出现，而且DISTRIBUTED – TRANS

　　ACTIONS参数是大于0。

　　ARCH进程：该进程将已填满的在线日志文件拷贝到指定的存储设备。当日志是为

　　ARCHIVELOG使用方式、并可自动地归档时ARCH进程才存在。

　　LCKn进程：是在具有并行服务器选件环境下使用，可多至10个进程（LCK0，LCK1

　　……，LCK9），用于实例间的封锁。

　　Dnnn进程（调度进程）：该进程允许用户进程共享有限的服务器进程（SERVER P

　　ROCESS）。没有调度进程时，每个用户进程需要一个专用服务进程（DEDICATEDS

　　ERVER PROCESS）。对于多线索服务器（MULTI-THR