如何理解redo的内部过程与lgwr

如何理解redo的内部过程与lgwr，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

Oracle采用混合日志记录模式，以数据块为单位，即dba + sql，即避免记录整个块，又可快速恢复
the granularity is at the block level (like physical logging), so one operation is stored for each individual block change

一个大事务可由多个mini-transaction即redo record组成，而每个record又可由多个change vector组成；commit/rollback单独对应1个redo record；
每个redo record包含1个原子操作，1个change vector仅对应1个数据块，change vector在实际修改块之前生成；

事务提交时，将生成的redo+undo和commit record写入重做日志文件，同时更新rollback segment header的事务表；
注：临时表只记录undo

Redo有3种latch
1 Copy，可通过_LOG_SIMULTANEOUS_COPIES设置多个
2 Allocation 只有1个
3 Write 只有1个

REDO的生成
Redo先在PGA中生成，依次获取copy latch--allocation latch，将redo写入log buffer后再修改块，Lgwr在刷新redo buffer时获取write latch，避免同时多次刷新；
具体步骤如下
1 以排他模式pin住buffer block
2 在PGA中构建change vector并组合成redo record，由kconew()/kcoadd()完成
3 调用kcrfwr()将record写入log buffer：
 计算record占用的空间大小；
 分配SCN；
 获取copy latch，验证SCN；
 获取allocation latch，检验log buffer/file是否有足够空间，有则释放allocation latch将redo写入log buffer，否则同时释放allocation/copy latch并通知LGWR进行log flush/switch；
 注：为防止多个进程同时通知LGWR刷新redo或切换日志文件，引入write latch(只有1个)，只有获取此latch后才能进行下一步操作；
4 将redo record写至log buffer而后释放copy latch,检查是否达到触发LGWR阈值；
5 更改buffer block


nologging
此模式下仍记录redo record，其下的change vector类型均为INVALID；每个record可对应多个数据块，应用该redo时相应数据块将被标识为soft-corrupt；

LGWR触发阈值
1 由前台进程触发：log buffer空间不足；事务提交
2 log buffer满1/3
3 redo超过1M
4 3秒超时
5 日志切换
6 redo线程关闭

LGWR触发过程
1 获取write/allocation latch，前者防止LGWR被多次请求，后者防止为前台进程继续分配redo空间
2 确定待写的log buffer范围(从起始处至待刷新的buffer)，分配新SCN(避免两次flush使用同一个SCN)
3 释放allocation latch
4 计算所需redo write次数，因为log buffer为环形，故至多写两次(分布于头尾)

5计算target RBA，依据log_checkpoint_interval增进增量检查点
6 释放write latch
7 确保待写的log buffer都复制完毕，即等待所有copy latch释放
8 LGWR更新redo block header的SCN和checksum(可选)
9 执行磁盘写，可修改_lgwr_async_io启用异步IO

组提交
Lgwr在c1处接到请求，开始刷新log buffer时新增了c2/g1/c3，此时需等待c3写完(释放redo copy latch)后，连同c3一起刷新，
 

常见的redo等待事件
log file parallel write-由lgwr触发，将redo record写入当前log文件，其并行度由物理磁盘数决定
log file sync-由前台进程等待，从commit/rollback直到lgwr将日志写入磁盘并通知请求进程为止
log buffer space- log buffer中没有足够空间存放新生成的redo，说明lgwr写出速度较redo生成慢
log file switch-分为checkpoint incomplete和archiving needed

Log file sync流程
 

lgwr会post哪些前台进程？
当lgwr刷新完日志后，会post相应的前台进程(wakeup）继续工作，那么lgwr怎么判断应该wakeup哪些前台进程呢？
log file sync等待的p1参数的含义为：P1 = buffer# in log buffer that needs to be flushed
当lgwr刷新完buffer后，会扫描活跃会话列表，查看哪些会话在等待log file sync，而且会话的buffer#小于等于它所刷新的log buffer的最大值，这些会话会被wakeup。

Lgwr file sync与buffer busy wait
事务commit的stack call如下
为ktcCommitTxn=> ktucmt => kcbchg => kcbchg1_main => kcrfw_redo_gen => kcrf_commit_force
kcbchg==> block change ，为什么要发生block change呢？ 因为commit需要对在Buffer Cache里的block做immediate block cleanout，期间需要排他模式pin；
若此时其他会话访问该块则会等待buffer busy wait
http://www.askmaclean.com/archives/why-slow-redo-write-cause-buffer-busy-wait.html

归档日志流程
1 ARCH读取控制文件以决定待归档的日志文件
2 分配归档内存_LOG_ARCHIVE_BUFFERS * _LOG_ARCHIVE_BUFFER_SIZE；
3 以只读方式打开待归档日志组的所有成员(以轮循方式依次读取log buffer)，并验证log file header；如果db_block_checksum=true每个log block还将验证checksum
4 创建并打开归档日志文件
5 以循环方式将日志从online log复制到archive log，对每个buffer都执行sanity check
 
执行完毕后关闭online log和archive log

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