Oracle latch free 等待事件 说明

一. Latch 说明
有关Latch，在我之前的Blog里也有一些说明：
锁 死锁 阻塞 Latch 等待 详解
http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2010/08/20/5822674.aspx

Latch是一种轻量级的锁，是一种低级排队（串行）机制。一般来说，latch由三种内存元素组成：pid（进程id），内存地址和内存长度。
Latch用于保护SGA中共享内存结构。Latch就像是一种快速被获取和释放的内存锁，用于防止共享内存结构被多个用户同时访问。其实不必把Latch想得过于复杂，Latch通常就是操作系统利用内存中的某个区域，通过设置变量为0或非0，来表示Latch是否已经被取得，大多数操作系统，是使用TEST AND SET的方式来完成Latch检查或持有的。

最常见的Latch集中于Buffer Cache的竞争和Shared Pool的竞争：
（1）和Buffer Cache相关的主要Latch竞争有cache buffers chains和cache buffers lru chain. Buffer Cache的Latch竞争经常是由于热点块竞争引起；
（2）和Shared Pool相关的主要Latch竞争有Shared Pool Latch和Library Cache Latch等。 Shared Pool的Latch竞争通常是由于SQL的硬解析引起。

在oracle9i（包括9i）之前，latch free等待事件包括了所有的latch等待，但从oracle10g起，latch被分成不同的种类，并且某些latch表现为独立的等待事件。


二. Latch Free

2.1 Latch的获取
如果请求latch时，该latch不可用，进程就会在cpu中等待一小段时间(spin)然后重新请求latch。如果latch一直不可用，该过程(spin一段时间然后重新请求)会一直重复。重复的次数由隐含参数_spin_count决定，默认值2000。如果在请求_spin_count次之内获得了latch，就对spin_gets和misses列各加一，否则，进程在v$session_wait中记录latch free等待事件，然后释放cpu，转入睡眠状态。睡眠一定时间后，进程被唤醒并重复上面的过程，一直到获得latch。在成功获得latch后，才会更行sleep列得统计信息。

当一个进程请求latch失败一定次数后，它会请求pmon进程查看该latch的持有者，如果持有进程异常，pmon就会清理该进程，释放latch。

2.2 Latch 争用
进程在spin的过程中，会一直持有CPU，spin的机制是假设Latch可以被快速释放（正常情况下，Latch的持有时间是微秒级，相对spin机制如果直接采用Sleep方式引起的上下文切换会相当昂贵，所以Oracle针对Latch引入了spin算法），如果其他CPU上的其他进程释放了Latch，SPIN进程就可以立即获得这个Latch。如果系统只有单CPU，那就谈不上SPIN了。另一方面也可以看到，Latch竞争是非常昂贵的，可能导致严重的CPU耗用，所以Latch竞争在任何时候都应该引起充分的重视。经过spin后成功获得Latch的次数被记录在v$latch.spin_gets字段。

如果我们在v$session_wait中发现有latch free等待事件，就意味着，进程在请求一个willing_to_wait模式的latch，在重试了_spin_count次 (默认为2000) 后还是没有获得latch，然后转入睡眠状态了。如果latch争用严重，将会由于不断的spin导致cpu资源紧张，从而增加系统响应时间。

V$system_event视图的total_waits列记录了进程获取willing-to-wait模式latch失败的次数。V$latch的sleeps列记录了进程由于等待某个latch而进入睡眠状态的次数。由于一个进程在_spin_count次尝试请求latch失败后会转入睡眠状态，total_waits列应该等于sleeps列的值的和。 但是，某些时候，total_waits会比sleeps的和要大，这是因为，只有在进程获得latch后才会更新total_waits的值，而不是每次请求latch失败就更新。

The latch free Oracle metric occurs when the process is waiting for a latch held by another process (this wait event does not apply to processes that are spinning while waiting for a latch; when a process is spinning, it is not waiting).


如下blog上对Latch 有一些测试说明：
Latch Free
http://www.dbtan.com/2010/05/latch-free.html




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