数据块结构
Oracle 数据块有三部分:
Cache layer
Transaction layer
Data layer
Oracle Data Block的结构简图如下，其中从Data header到Row Data部分合称Data Layer:
- Cache Layer -
- Transaction Layer -
- Data Header -
- Table Directory -
- Row Directory -
- Free Space -
- Row Data -
- Tailchk -
下面将使用bbed工具来显示相关结构信息
BBED> map
File: /u01/app/oracle/oradata/shardcat/users01.dbf (7)
Block: 135 Dba:0x01c00087
KTB Data Block (Table/Cluster)
struct kcbh, 20 bytes @0
struct ktbbh, 72 bytes @20
struct kdbh, 14 bytes @100
struct kdbt[1], 4 bytes @114
sb2 kdbr[8] @118
ub1 freespace[7983] @134
ub1 rowdata[71] @8117
ub4 tailchk @8188
数据块组件
Oracle数据块三层C结构，它被映射到SGA kcbh(内核缓存数据块头)中的数据块。Cache Layer包含关于块格式,类型(数据，索引，头等)信息和序列数据。
BBED> p kcbh
struct kcbh, 20 bytes @0
ub1 type_kcbh @0 0x06
ub1 frmt_kcbh @1 0xa2
ub2 wrp2_kcbh @2 0x0000
ub4 rdba_kcbh @4 0x01c00087
ub4 bas_kcbh @8 0x01286184
ub2 wrp_kcbh @12 0x0000
ub1 seq_kcbh @14 0x01
ub1 flg_kcbh @15 0x06 (KCBHFDLC, KCBHFCKV)
ub2 chkval_kcbh @16 0x0137
ub2 spare3_kcbh @18 0x0000
Cache Layer：Block的第一部分，长度为20字节，内部数据结构名为kcbh，包括
type_kcbh:块类型(table/index,rollback segment,temporary segment等)
frmt_kcbh:块格式(v6,v7,v8)
rdba_kcbh:块地址DBA
bas_kcbh/wrp_kcbh:SCN
seq_kcbh:块的序列号
flg_kcbh:块的标志
事务层存储了关于数据块的事务信息
Transaction Layer：内部结构名ktbbh。分成两部分，第一部分为固定长度，长度为24字节，包含事务相关的一些基本信息。第二部分为可变长度，包含itl，长度根据itl条目的个数变化，每个itl长度为24字节，内部结构名ktbbhitl
BBED> p ktbbh
struct ktbbh, 72 bytes @20
ub1 ktbbhtyp @20 0x01 (KDDBTDATA)
union ktbbhsid, 4 bytes @24
ub4 ktbbhsg1 @24 0x0001af27
ub4 ktbbhod1 @24 0x0001af27struct ktbbhcsc, 8 bytes @28
ub4 kscnbas @28 0x01286182
ub2 kscnwrp @32 0x8000
ub2 kscnwrp2 @34 0x0000sb2 ktbbhict @36 7938
ub1 ktbbhflg @38 0x32 (NONE)
ub1 ktbbhfsl @39 0x00
ub4 ktbbhfnx @40 0x01c00080
struct ktbbhitl[0], 24 bytes @44
struct ktbitxid, 8 bytes @44
ub2 kxidusn @44 0x0006
ub2 kxidslt @46 0x0012
ub4 kxidsqn @48 0x000038f6
struct ktbituba, 8 bytes @52
ub4 kubadba @52 0x010002d9
ub2 kubaseq @56 0x10c9
ub1 kubarec @58 0x09
ub2 ktbitflg @60 0x8000 (KTBFCOM)
union _ktbitun, 2 bytes @62
sb2 _ktbitfsc @62 -32768
ub2 _ktbitwrp @62 0x8000
ub4 ktbitbas @64 0x01228dbbstruct ktbbhitl[1], 24 bytes @68
struct ktbitxid, 8 bytes @68
ub2 kxidusn @68 0x0008
ub2 kxidslt @70 0x001b
ub4 kxidsqn @72 0x00003a9a
struct ktbituba, 8 bytes @76
ub4 kubadba @76 0x010002b5
ub2 kubaseq @80 0x114f
ub1 kubarec @82 0x20
ub2 ktbitflg @84 0x2001 (KTBFUPB)
union _ktbitun, 2 bytes @86
sb2 _ktbitfsc @86 10
ub2 _ktbitwrp @86 0x000a
ub4 ktbitbas @88 0x01286184这种结构出现在数据库每个数据块的开头部分。它甚至出现在不由redo改变的排序块中。它也会出现在数据文件头块和控制文件头块的开头部分。缓存层提供了对坏数据的规模。它也用来确保正确的数据块被读取并且数据块没有破裂或损坏。所谓破裂的数据块就是只有一部分被写入磁盘，数据块的一部分保留了之前的版本。
Data Layer：包括Data Header，Table Directory，Row Directory，Free Space和Row Data。
Data Header：长度14字节，内部数据结构名kdbh
BBED> p kdbh
struct kdbh, 14 bytes @100
ub1 kdbhflag @100 0x00 (NONE)
sb1 kdbhntab @101 1
sb2 kdbhnrow @102 8
sb2 kdbhfrre @104 -1
sb2 kdbhfsbo @106 34
sb2 kdbhfseo @108 8017
sb2 kdbhavsp @110 7977
sb2 kdbhtosp @112 7989
其中kdbhnrow是存储在数据块中的记录数为8,而表中确实有8条记录。(从ROWID可以判断出来)
SQL> select dbms_rowid.rowid_block_number(rowid),t1.t_id,t1.t_name from jy.t1;
DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID) T_ID T_NAME
------------------------------------ ---------- ----------------------------------------
134 9 YYL
135 1 A
135 2 B
135 3 C
135 4 D
135 5 E
135 6 F
135 7 JYHY
135 8 JYYYL
9 rows selected.
Table Directory: 一般table只有一个条目，cluster则有一个或多个条目。每个条目长4字节，内部数据结构名kdbt
BBED> p kdbt
struct kdbt[0], 4 bytes @114
sb2 kdbtoffs @114 0
sb2 kdbtnrow @116 8
Row Directory：数目由块中数据的行数决定，每个条目长2字节，内部数据结构名kdbr
BBED> p kdbr
sb2 kdbr[0] @118 8080
sb2 kdbr[1] @120 8072
sb2 kdbr[2] @122 8064
sb2 kdbr[3] @124 8056
sb2 kdbr[4] @126 8048
sb2 kdbr[5] @128 8040
sb2 kdbr[6] @130 8029
sb2 kdbr[7] @132 8017
查看表中的记录数据,一个重复计数也可以被指定用来重复执行examine命令来检查后续的行记录。下面的例子显示了先使用print命令来设置最后一行记录的偏移量，然后检查后面的8行记录的操作.
BBED> p *kdbr[7]
rowdata[0]
ub1 rowdata[0] @8117 0x2c
BBED> x /8rnc
rowdata[0] @8117
flag@8117: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8118: 0x02
cols@8119: 2
col 0[2] @8120: 8
col 1[5] @8123: JYYYL
rowdata[12] @8129
flag@8129: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8130: 0x00
cols@8131: 2
col 0[2] @8132: 7
col 1[4] @8135: JYHY
rowdata[23] @8140
flag@8140: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8141: 0x00
cols@8142: 2
col 0[2] @8143: 6
col 1[1] @8146: F
rowdata[31] @8148
flag@8148: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8149: 0x00
cols@8150: 2
col 0[2] @8151: 5
col 1[1] @8154: E
rowdata[39] @8156
flag@8156: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8157: 0x00
cols@8158: 2
col 0[2] @8159: 4
col 1[1] @8162: D
rowdata[47] @8164
flag@8164: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8165: 0x00
cols@8166: 2
col 0[2] @8167: 3
col 1[1] @8170: C
rowdata[55] @8172
flag@8172: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8173: 0x00
cols@8174: 2
col 0[2] @8175: 2
col 1[1] @8178: B
rowdata[63] @8180
flag@8180: 0x2c (KDRHFL, KDRHFF, KDRHFH)
lock@8181: 0x00
cols@8182: 2
col 0[2] @8183: 1
col 1[1] @8186: A
Free Space：表示数据块中可用空间，内部数据结构名freespace
Row Data：表示实际的数据，内部数据结构名rowdata
BBED> p rowdata[0]
ub1 rowdata[0] @8117 0x2c
BBED> d /v offset 8117
File: /u01/app/oracle/oradata/shardcat/users01.dbf (7)
Block: 135 Offsets: 8117 to 8191 Dba:0x01c00087
2c020202 c109054a 5959594c 2c000202 l ,......JYYYL,...
c108044a 5948592c 000202c1 0701462c l ...JYHY,......F,
000202c1 0601452c 000202c1 0501442c l ......E,......D,
000202c1 0401432c 000202c1 0301422c l ......C,......B,
000202c1 02014101 068461 l ......A...a
<16 bytes per line>
Tailchk:保存在块结尾用于校验的数据，长度4个字节，内部结构名tailchk。所有Oracle块的最后四个字节都是tail check(结尾检查)。
对于一个Oracle 8以上版本的数据块的tail它是由SCN base的低位两字节的内容，数据块的类型与SCN序列号组成的。例如，如果SCN base为 0x01286184，数据块类型为0x06，SCN序列号为0x01，那么tail check将是0x61840601
BBED> p tailchk
ub4 tailchk @8188 0x61840601
BBED> p kcbh
struct kcbh, 20 bytes @0
ub1 type_kcbh @0 0x06
ub1 frmt_kcbh @1 0xa2
ub2 wrp2_kcbh @2 0x0000
ub4 rdba_kcbh @4 0x01c00087
ub4 bas_kcbh @8 0x01286184
ub2 wrp_kcbh @12 0x0000
ub1 seq_kcbh @14 0x01
ub1 flg_kcbh @15 0x06 (KCBHFDLC, KCBHFCKV)
ub2 chkval_kcbh @16 0x0137
ub2 spare3_kcbh @18 0x0000
虽然tail check的值通常是由这三个组件级成，Oracle会对最终的值作为一个值(4字节)以单无符号整数来存储。在小字节序编码(little-endian)的构架机器中，比如Intel，这个值将以低位字节优先的方式来存储。因此如果使用标准块编辑器或dump命令来检查数据块的tail check时，字节顺序可能不一样。一个tail check为0x61840601，在Intel机器上它将以"01068461"的形式存储在磁盘。
BBED> dump /v offset 8188
File: /u01/app/oracle/oradata/shardcat/users01.dbf (7)
Block: 135 Offsets: 8188 to 8191 Dba:0x01c00087
01068461 l ...a
<16 bytes per line>