oracle buffer cache

Buffer Cache 中的管理结构

Buffer Cache是SGA的一部分，Oracle利用Buffer Cache来管理data block，Buffer Cache的最终目的就是让数据库的读写发生在内存中，减少磁盘I/O。

Buffer Cache中主要有3大结构用来管理Buffer Cache：

（1）Hash Bucket 和 Hash Chain List ：Hash Bucket与Hash Chain List用来实现data block的快速定位。

（2）LRU List ：挂载有指向具体的free buffer, pinned buffer以及还没有被移动到 write list的dirty buffer 等信息。所谓的free buffer就是指没有包含任何数据的buffer，所谓的pinned buffer，就是指当前正在被访问的buffer。

（3）Write(Dirty)List ：挂载有指向具体的 dirty block的信息。所谓的dirty block，就是指在 buffer cache中被修改过但是还没有被写入到磁盘的block。

Oracle将buffer cache中所有的buffer通过一个内部的Hash算法运算之后，将这些buffer放到不同的 Hash Bucket中。每一个Hash Bucket中都有一个Hash Chain List，通过这个list，将这个Bucket中的block串联起来。



当服务器需要块时，需要按步骤读取块：

1、首先，服务器使用hash函数检查是否可以从缓冲区高速缓存中获得所需要的块。如果找到缓冲区，然后获得cache buffers chains latch，将它移动到LRU列表中远离LRU末尾的另一端。这是逻辑读取，因为没有发生实际的I/O。如果在缓冲区高速缓存中找不到缓冲区，则服务器进程（Server）必须从数据文件中读取。

2、对数据文件进行读取之前，服务器进程将搜索LRU列表，以获得空闲的缓冲区。所有被服务器进程修改的缓冲区都放在检查点队列中。以便在检查点期间写出到磁盘。

3、如果检查点的大小超出了其阈值，服务器会发出信号通知DBWn刷新数据缓冲区高速缓存中的脏数据缓冲区。如果服务器在搜索阈值内找不到空闲的缓冲区，将发出信号通知DBWn进行刷新。

4、找到空闲缓冲区后，服务器将块从数据文件中读入到数据库缓冲区高速缓存中过的空闲缓冲区。Oracle服务器进程把缓冲区移动到LRU列表中远离LRU末尾的位置。

5、如果对块的读取不一致，服务器会由当前块和回滚段重建块的早期版本。