2013，新春巨献，如何提高DBWR的写性能，减少db file parallel write等待
2013，新春巨献，如何提高DBWR的写性能。
其实称不上巨了，做一会标题党。一直在写书，没时间系统的为大家整理Oracle的。前段时间在研究DBWR，2013来了，正好为大家分享一个研究结果。
根据我的测试，DBWR在写脏块的时候，先将脏块分成Batch，再在Batch中合并脏块减少IO次数，然后写脏块。一个Batch内的多次IO是异步的（如果异步IO可用的情况下），但要等一个Batch内所有异步IO都完成，才会开始下一个Batch。决定DBWR写性能的因素，除了存储的好坏外，还有就是Batch的大小、IO的次数。
我们平常在AWR中看到的Physical writes，是写IO的块数。而写IO的次数，需要到v$filestat中查看，对应AWR报告中的IO Stat部分。
还有一个重要的指标，Batch数，如何能查到Batch数呢？其实很简单，db file parallel write等待事件的次数，就是Batch数。
写相同数量的块，次数越少（每次写的越多）、Batch数越少（每个Batch越大），性能就越好。
写IO次数，我们很难控制，因为只有相邻的块才可以合并，我们无法控制用户要修改哪些块。但，Batch的大小，我们是可以控制的。
从10G之后，Oracle多了一个隐藏参数：_db_writer_coalesce_area_size。它就是控制Batch大小的。在我的11GR2测试环境，它的默认值是816K，我分别测试了一下，816K、8160K下，db file parallel write等待事件的变化：
以A2_70M为测试表，它的大小为72M：
SQL> select bytes/1024/1024 sz from user_segments where segment_name='A2_70M';
SZ
----------
72
分别在_db_writer_coalesce_area_size为816K和8160K时，Update这张测试表，查看db file parallel write等待事件，下面是结果，我分别做了三次
次数 时间 次数 时间
------ ------ ----- ---------
次 840 2030 196 1047
第二次 1156 5957 237 2075
第三次 1104 6451 226 1590
前两列是_db_writer_coalesce_area_size为816K时的结果。后两列是_db_writer_coalesce_area_size为8160K的结果。
当_db_writer_coalesce_area_size增大后，db file parallel write等待次数、等待时间都大大减少。
大家可以测试一下，我的测试环境是11GR2，我分别在Linux、AIX、Solaris下测试，效果都非常明显。的遗憾，这是个隐藏参数，它的影响，还需要进一步确认。
这个参数是如何发现的，我没有内部资料，也没有Oracle的内部帐号。有些Puber问我要内部资料，我真的没有这个。如果谁有什么好的、看不懂的资料，欢迎发给我大家一起研究。我的全部帖子，都是靠DTrace和gdb/mdb发现的。除了ASM文件结构，这是参考一篇网上下的资料，还有RAC的锁分析，参考DSI 408。其实，有了Dtrace和gdb/mdb，内部资料意义已经不大了。
发现过程，我不再总结，的无聊透顶。
如果有兴趣一起研究，我将几个函数说一下。
kcbhpbwt是要写哪个脏Buffer时，Oracle会调用的函数，它的个参数，是Buffer地址，也就是x$bh.ba列。通过它，可以知道写了多少个块，关键是，还可以知道写了哪些块。它对应写IO的块数。
写IO的次数，当然就是调用OS中的异步IO命令了，在Solaris中，是aiowrite。通过它，可以知道写IO的次数。这个是OS依赖函数，不同OS中会不一样。kcbhpbwt在所有OS中都是一样的。
后一个批数，就是Batch数，要观察等待事件了。这个要观察memcpy函数，每有一次等待事件，Oracle会像一处内存中拷贝48字节的内存。我们可以只观察memcpy第三个参数为48的调用，这就对应一次等待事件了。它的第二个参数是，要拷贝的源内存地址，它的前四个字节，是等待事件的event#，通过这个，我们可以知道等待事件是什么。
我的观察脚本是这样的，
bash-3.2# more dbwr2.d
#!/usr/sbin/dtrace -s -n
char *memnr;
int latchaddr;
dtrace:::BEGIN
{
i=1;
latchaddr=0;
}
pid$1::kcbhpbwt:entry
{
memnr=copyin(arg0+4,8);
printf("|%2x.%2x.%2x.%2x|",memnr[3],memnr[2],memnr[1],memnr[0]);
printf("i=%d PID::entry:==%s:%s:%s:%s %x %x %x %x %x %x ",i, probeprov, probemod, probefunc, probename, arg0,arg1,arg2,arg3,arg4,arg5);
i=i+1;
}
pid$1::aiowrite:entry
{
printf("i=%d PID::entry:==%s:%s:%s:%s %x %x %d %x %x %x",i, probeprov, probemod, probefunc, probename,arg0,arg1,arg2/8192,arg3,arg4,arg5);
i=i+1;
}
pid$1::aiowait:entry
{
printf("i=%d PID::entry:==%s:%s:%s:%s %x %x %d %x %x %x",i, probeprov, probemod, probefunc, probename,arg0,arg1,arg2/8192,arg3,arg4,arg5);
i=i+1;
}
pid$1::memcpy:entry
/ arg2==48 /
{
memnr=copyin(arg1,25);
printf("%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x%2x",
memnr[0],memnr[1],memnr[2],memnr[3],memnr[4],memnr[5],memnr[6],memnr[7],memnr[8],memnr[9],
memnr[10],memnr[11],memnr[12],memnr[13],memnr[14],memnr[15],memnr[16],memnr[17],memnr[18],memnr[19]);
printf("i=%d PID::entry:==%s:%s:%s:%s %x %x %x %x %x %x",i, probeprov, probemod, probefunc, probename,arg0,arg1,arg2,arg3,arg4,arg5);
i=i+1;
}
可以ps -ef|grep dbw查到dbwr的进程号，用“./dbwr2.d -p DBWR进程号”的方式，调用这个脚本。
脚本结果类似这样：
bash-3.2# more dbwr1.log
CPU ID FUNCTION:NAME
1 51325 memcpy:entry 7 0 0 0 0 0 0 02c 1 0 0 0 0 0 02c 1 0 0i=1 PID::entry:==pid1134:libc.so.1:memcpy:entry 3954446b8 fffffd7fffdfe328 30 88d6 c
c0adb0 0
0 51321 kcbhpbwt:entry | 0.c0.69.8f|i=2 PID::entry:==pid1134:oracle:kcbhpbwt:entry 38879a000 2000 c0698f 1 0 fffffd7ffcb36330
0 51321 kcbhpbwt:entry | 0.c0.69.90|i=3 PID::entry:==pid1134:oracle:kcbhpbwt:entry 388368000 2000 c06990 1 0 540
0 51321 kcbhpbwt:entry | 0.c0.69.91|i=4 PID::entry:==pid1134:oracle:kcbhpbwt:entry 389978000 2000 c06991 1 0 540
0 51321 kcbhpbwt:entry | 0.c0.69.92|i=5 PID::entry:==pid1134:oracle:kcbhpbwt:entry 388c42000 2000 c06992 1 0 540
kcbhpbwt后面的0.c0.69.8f，是DBA。此处DBWR个要写的脏块，是3号文件27023号块。
开头的等待事件，它的event#是7，也就是rdbms ipc message事件。
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