【深入解析--eygle】 学习笔记
1.2.2 UGA和CGA
UGA（用户全局区）由用户会话数据、游标状态和索引区组成。在共享服务器模式下，一个共享服务进程被多个用户进程共享，此时UGA是Shared Pool或Large Pool的一部分，而在专用服务器模式下，UGA则是PGA的一部分。
不考虑Shared Server模式，在Dedicated模式下，PGA与UGA关系，就如同Process和Session的关系，PGA是服务于进程的内存结构，包含进程信息；而UGA是服务于会话的，它包含的是会话的信息。UGA中包含如下信息：
（1）打开游标的永久区和运行区；
（2）包的状态信息以及变量信息；
（3）Java会话的状态信息；
（4）启用角色信息、跟踪事件；
（5）起作用的NLS参数；
（6）所有打开的database links；
（7）会话访问控制信息等
UGA也由两组区组成，固定UGA和可变UGA（或者说UGA堆）。固定UGA包含了大概70个原子变量、小的数据结构以及指向UGA堆的指针。
UGA中的内存分配可以通过内部表X$KSMUP（X$KSMUP - [K]ernel [S]ervice[M]emory [U]GA Hea[P]）查询得到。UGA堆包含了存储一些固定表（X$表）的永久内存（依赖于特定参数的设置，如OPEN_CURSORS，OPEN_LINKS和MAX_ENABLED_ROLES）。
sys@felix SQL>select ADDR,KSMCHCOM,KSMCHPTR,KSMCHSIZ,KSMCHCLS,KSMCHTYP,KSMCHPAR from x$ksmup;
ADDR KSMCHCOM KSMCHPTR KSMCHSIZ KSMCHCLS KSMCHTYP KSMCHPAR
------------------------------------------------ ---------------- ---------- -------------------------- --
00007F528F1D6920dbgdInitEventGr 00007F528F23FFB0 80freeabl 0 00
00007F528F1D68C8 sessionlanguag 00007F528F23FD60 592freeabl 0 00
00007F528F1D6870 SessionNCHAR l 00007F528F23FB10 592freeabl 0 00
00007F528F1D6818 kdlw:UGAstate 00007F528F23FAC8 72freeabl 0 00
00007F528F1D67C0 kdlu:UGAstate 00007F528F23FAA0 40 freeabl 0 00
00007F528F1D6768kzsrcrdi 00007F528F23F960 320freeabl 0 00
00007F528F1D6710kzctxhugi1 00007F528F23E948 4120 freeabl 0 00
00007F528F1D66B8 PLS ccahp desc 00007F528F23E7D0 376freeabl 0 00
00007F528F1D6660 PLS ccahp desc 00007F528F23E658 376freeabl 0 00
00007F528F1D6608 PLS UGAhp 00007F528F23DE50 2056recr 409500007F528F23E7E8
00007F528F1D65B0 kgsc htsegs 00007F528F23DE30 32freeabl 0 00
00007F528F1D6558 kgsc htsegs 00007F528F23DE10 32freeabl 0 00
00007F528F1D6500 kgsc htsegs 00007F528F23DDF0 32freeabl 0 00
00007F528F1D64A8 kgsc htsegs 00007F528F23DDD0 32 freeabl 0 00
00007F528F1D6450 kgsc htsegs 00007F528F23DDB0 32freeabl 0 00
00007F528F1D63F8 kgsc htsegs 00007F528F23DD90 32freeabl 0 00
00007F528F1D63A0 kgsc htsegs 00007F528F23DD70 32freeabl 0 00
00007F528F1D6348 kgsc htsegs 00007F528F23DD50 32freeabl 0 00
00007F528F1D62F0 kgsc htsegs 00007F528F23DD30 32freeabl 0 00
00007F528F1D6298 kgsc htsegs 00007F528F23DD10 32freeabl 0 00
00007F528F1D6240 kgsc htsegs 00007F528F23DCF0 32 freeabl 0 00
00007F528F1D61E8 kgsc htsegs 00007F528F23DCD0 32freeabl 0 00
00007F528F1D6190 kgsc htsegs 00007F528F23DCB0 32freeabl 0 00
00007F528F1D6138 kgsc htsegs 00007F528F23DC90 32freeabl 0 00
00007F528F1D60E0 kgsc htsegs 00007F528F23DC70 32freeabl 0 00
从Oracle9iR2开始，有一系列新的隐含参数被引入用于控制自动的PGA管理，这其中有一个关键的参数是_use_realfree_heap，当设置这个参数为true时，Oracle会为CGA、UGA单独分配堆，而不从PGA中分配。它的默认值为false，而当设置了pga_aggregate_target后，它的值自动被改为true：
SQL>SELECT x.ksppinm NAME, y.ksppstvl VALUE,x.ksppdesc describ
FROMSYS.x$ksppi x, SYS.x$ksppcv y
WHEREx.indx = y.indx AND x.ksppinm LIKE ‘%&par%‘;
Enter value for par: realfree
old 3:WHERE x.indx = y.indx AND x.ksppinm LIKE ‘%&par%‘
new 3:WHERE x.indx = y.indx AND x.ksppinm LIKE ‘%realfree%‘
NAME VALUE DESCRIB
----------------------------------------------------- -----------------------------------------
_realfree_heap_max_size 32768 minimum max total heap size, in Kbytes
_realfree_heap_pagesize_hint 65536 hint for real-free page size in bytes
_realfree_heap_mode 0 mode flags for real-free heap
_use_realfree_heap TRUE use real-free based allocator for PGAmemory
SQL>
_use_realfree_heap 是自动管理PGA技术的关键技术变化，realfree代表着实时释放。Oracle9i之前手工管理的PGA的主要问题在于，UGA缺省的在PGA中分配，当会话执行了诸如排序、HASH-JOIN等操作，耗用了大量PGA内存，而当会话执行完毕之后，内存会释放给PGA而不是OS，在很多时候这会导致过度的PGA内存使用（在以前版本PGA内存分配和回收是通过malloc()以及brk()调用来完成的）；从Oracle9iR2开始，自动的PGA内存管理当_use_realfree_heap为true时，PGA的内存分配将会通过mmap()调用来实现，这样当调用结束时将不必将内存返回给进程而直接返回给OS，从而实现了更好的PGA内存分配与使用。
通过V$PGASTAT视图可以查询PGA累计释放回OS的内存空间：
SQL> select name,value from v$pgastat wherename like ‘%OS‘;
NAME VALUE
---------------------------------------- -----------
PGA memory freed back to OS 175374336
下图是UGA的结构示意图：
在PGA的示意图中，还涉及了另外一块内存区域被称为CGA（Call Global Area）-调用全局区。与其他的全局区不同，CGA的存在是瞬间的，只存在于调用过程中，而且无论UGA存在于PGA还是SGA，CGA都是PGA的SubHeap。对 于 实 例 的 一 些 低 层 次 的 调 用（Low-Level Call ）需要CGA，包括分析SQL语句、执行SQL语句以及获取查询结果都需要使用CGA，在SQL执行过程中的每个递归调用需要一个独立的CGA，在SQL的解析过程中，查询数据字典信息、对SQL进行语法以及语义的解析、SQL的优化以及不同执行计划的评估都需要使用CGA。
当然，调用并不是只通过CGA中的数据结构来工作，实际上调用所需要的大部分的重要数据结构都来自于UGA（如SQL AREA, PL/SQL AREA，Sort Area都存放在UGA中，因为这些结构在调用期间需要一直可用），CGA中只包含了那些调用结束后可以被释放的数据。例如，CGA中包含了Direct I/O BUFFER、递归调用信息、表达式评估的堆栈信息等，此外Java调用内存也在CGA中分配。