Oracle内存结构和后台进程

Oracle实例=内存+后台进程

Oracle数据库=实例+物理存储结构

由上图可知Oracle实例（一个Instance）由内存结构和程序结构组成，内存结构主要是SGA，程序结构主要是后台进程。

物理存储结构主要是数据库文件。

这次仔细学习了Oracle实例的具体内容。

为什么Oracle数据库做的这么复杂？

内存

• 数据查询的速度
• 更好的提升数据处理的速度

后台进程

• 为了完成特定的任务的服务进程

数据文件

• 数据的永久性保存
• 也是数据库性能下降的主要原因

实例之内存结构

System global area(SGA)

SGA区包括Oracle实例需要的一系列内存组件，用于存放数据信息和数据控制信息，这些内存信息被所有进程所共享。SGA的各个组成包括：

Program global area(PGA)

不同于SGA，PGA属于独占式内存区，它的数据和控制信息为某个会话所独有，当一个会话产生时，Oracle会为这个会话分配一个PGA内存区域。可以理解为操作系统在一个进程启动时，为他分配的内存空间，是一个操作系统含义上的内存区。

User global Area(UGA)

UGA中保存和当前会话相关的信息，比如会话登录的信息，pl/sql的变量，绑定变量的值等等。UGA随着连接方式不一样可以在SGA中也可以在PGA中。

Software code areas

Oracle存放自身软件代码的一部分内存区，不允许其他会话访问

后台进程

Oracle的进程

用户进程 user process

服务器进程 server process

实例后台进程 background process

windows查看Oracle有哪些后台进程

SQL> select program from v$session where program like 'ORACLE.EXE%';

PROGRAM
----------------------------------------------------------------
ORACLE.EXE (GEN0)
ORACLE.EXE (DIA0)
ORACLE.EXE (CKPT)
ORACLE.EXE (MMNL)
ORACLE.EXE (RVWR)
ORACLE.EXE (ARC0)
ORACLE.EXE (QMNC)
ORACLE.EXE (ARC1)
ORACLE.EXE (DIAG)
ORACLE.EXE (MMAN)
ORACLE.EXE (SMON)

PROGRAM
----------------------------------------------------------------
ORACLE.EXE (Q001)
ORACLE.EXE (SMCO)
ORACLE.EXE (PMON)
ORACLE.EXE (DBRM)
ORACLE.EXE (DBW0)
ORACLE.EXE (RECO)
ORACLE.EXE (ARC2)
ORACLE.EXE (Q002)
ORACLE.EXE (CJQ0)
ORACLE.EXE (W000)
ORACLE.EXE (VKTM)

PROGRAM
----------------------------------------------------------------
ORACLE.EXE (PSP0)
ORACLE.EXE (LGWR)
ORACLE.EXE (MMON)
ORACLE.EXE (ARC3)

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下面重点看一些Oracle后台进程（链接内存和磁盘的桥梁）

系统监控进程SMON

Oracle数据库至关重要的一个后台进程，SMON 是System Monitor 的缩写，意即：系统监控。

SMON的主要工作：

• 数据库启动时的实例恢复，在RAC环境下，一个节点的SMON可以对另外一个节点做实例恢复

• 清理和释放临时段上的数据（排序、临时表…）

• 对于DMT（字典管理表空间），SMON可以合并连续空闲的extent

• 维护回滚段的online，offline以及空间的回收

进程监控进程PMON

PMON是Process Monitor的缩写，PMON主要有下面的用途：

• 在进程非正常中断后，做清理工作

• 在进程abort后，PMON进行清理工作。

• PMON的第三个用途是，向Oracle TNS listener注册实例信息。

数据库写进程DBWn

DBWn是Database writer的缩写，n代表可以设置多个写进程。

DBWn负责把缓冲区的脏数据写到磁盘上，DBW进程是分散地把数据写到磁盘上的。而LGWR是连续写redo log。分散写要比连续写耗时的多。

DBWn触发条件：

• 当buffer cache空间不足时触发。

• DBWn接到checkpoint的指令时触发。

日志写进程LGWR

LGWR是把SGA中redo log buffer的信息写到redo log file的进程。LGWR是顺序写入到redo log file中，因此速度很快。LGWR会在下面情况发生：

1，每隔3秒钟，进行一次LGWR

2，任何事务进行了commit操作

3，当redo log buffer是1/3满，或者里面有1MB的数据

基于以上的原因，把redo log buffer设置的很大就没必要的。

检查点进程CKPT

CKPT是checkpoint的缩写，根据checkpoint信息和DBW向磁盘写数据块的信号，CKPT更新控制文件和数据文件头。 Checkpoint information includes the checkpoint position, SCN, location in online redo log to begin recovery, and so on. CKPT 既不向数据文件中写数据块，也不向online redo log files写redo块。

归档进程ARCn

ARCn，Archive归档进程。ARCn的工作是在LGWR把onlone redo log填满后，ARCn把redo log file的内容copy到其他的地方。（也就是说是把联机重做日志变成归档日志）。online redo log 是被用来为实例失败的时候，恢复数据文件。而归档日志是被用来在media recovery的时候，恢复数据文件。

checkpoint和commit的区别

commit的作用是提交那些事务修改的数据产生的日志，即触发LGWR将redo log buffer中的内容写到redo log files，此时并没有把真正的数据写到磁盘上。commit的目的就是为了写到redo log files中去保护数据。

checkpoint会触发DBWn进程，将脏数据块写到数据文件中。如果DBWR进程要将事务的结果写入数据文件，但发现要写入的脏数据块相关的重做信息仍然处于重做日志缓存中，它将通知oracle启动LGWR进程，先将这些重做信息写入重做日志文件，直到重做信息全部被写入后，DBWR进程才开始将脏缓存写入数据文件。所以checkpoint的目的是保证数据一致性。

参考：

Oracle官网-Managing the Oracle Instance

Oracle官网-Process Architecture