oracle数据库进程

mahan

一、 进程结构总体框架

oracle是典型的多进程数据库。oracle实例运行起来后，会同时启动很多进程，由不同的进程负责不同的操作。

守护进程：GI进程和监听进程都是为oracle实例提供服务，但是不属于实例，是独立于实例之外的进程，这种进程就叫做守护进程。


进程：后台进程 --> 是oracle实例运行起来后自动运行的进程，完成oracle的基本功能。


前台进程 --> 用户连接，在数据库中创建的进程，用于执行用户操作。


监听进程 --> 也叫守护进程，是独立于oralce之外的进程。监听进程不依赖于oracle实例存在，是独立于oracle实例之外的进程，实例的启停并不会影响监听进程，监听进程只跟内核对接，然后将数据包转发给实例。监听简称只是实例和linux内核之间的桥梁。实例的停了，和实例也没什么关系。监听不依赖于实例存在。监听进程进程仅服务于实例，但不属于实例。


GI进程 --> grid集群管理软件运行的进程，是独立于oracle实例之外的进程。


二、常见各进程消息介绍


1、DBWn进程


必须存在的进程 --> database writer n --> 数据写进程，在进程中看到n，意思就是该类型进程可以存在多个，并且进程之间的关系为并发


作用：DBWn将内存中的脏块落盘到硬盘中。为了提高刷脏效率（脏块落盘效率），会存在多个DBWn进程并发刷脏。


刷脏的两种场景：（1）DBWn进程刷脏的操作跟事务是异步发生的，会以一定的频率进行异步刷脏。（2）触发检查点，进行刷脏。


检查点（checkpoint） --> 所谓检查点，就是在数据库中设置一个时间点，保证该时间点之前的脏块都落盘了。一旦触发了检查点，就会进行手脏操作，宝座该事件点的数据块中的数据一致。


检查点的作用：（1）促进刷脏。在buffer cache中提供更多的可用空间，用于加载硬盘数据块。（2）推进检查点，能减少数据库恢复时间。如果不积极落盘，buffer cache中存在大量脏块，一旦发生异常，意味着大量的脏块需要重构，所以在实例启动前，脏块越多，重构时间长，数据恢复时间长，导致停机时间长。


数据库中数据安全通过redo保证--> 日志先行，redo log落盘和事务提交时同步的。redo log如何保证数据安全：真正的数据实际是在buffer cache中的脏块中的，一旦故障，启动数据库，使用硬盘中数据块 + redo log重构数据块。


2、LGWR进程（日志写进程）


LGWR --> log writer进程，负责将sga中的redo log buffer中的redo log落盘到redo log file中。实现和保证redo log的持久化。实际上就是负责redo log落盘。


redo log 设计的目的：（1）redo log就是为了替代脏块落盘。脏块落盘因为数据量大，随机IO导致脏块落盘性能差。而redo log的数据量小，物理IO中的顺序IO，所以redo log落盘性能好。无论是脏块落盘还是redo log落盘，最终的目的，都是实现事务的持久化，保证数据的安全性。


redo log落盘和事务提交是同步的。当事务进行提交时，执行commit操作，当redo log落盘成功后，给用户返回commit提交成功。


在以下情况，lgwr会触发redo落盘操作：（1）事务提交commit。（2）每3秒回进行一次redo log落盘。（3）重做日志缓冲区redo log buffer中redo log达到1/3时。（4）每当redo log满1M。


3、ckpt进程（检查点进程）


cjpt --> checkpoint。这个进程的作用就是专门设置和维护检查点。检查点的作用就是为了尽量缩短数据库恢复时间。


相关命令：alter system checkpoint； --> 生成检查点（特殊的时间点），生成检查点的时，DBWn和lgwr都会工作，对这个检查点之前的脏块都会落盘。


一旦触发检查点，会触发脏块落盘。


检查点（checkpoint） --> 所谓检查点，就是在数据库中设置一个时间点，保证该时间点之前的脏块都落盘了。一旦触发了检查点，就会进行手脏操作，宝座该事件点的数据块中的数据一致。


检查点的作用：（1）促进刷脏。在buffer cache中提供更多的可用空间，用于加载硬盘数据块。（2）推进检查点，能减少数据库恢复时间。如果不积极落盘，buffer cache中存在大量脏块，一旦发生异常，意味着大量的脏块需要重构，所以在实例启动前，脏块越多，重构时间长，数据恢复时间长，导致停机时间长。


数据库中数据安全通过redo保证--> 日志先行，redo log落盘和事务提交时同步的。redo log如何保证数据安全：真正的数据实际是在buffer cache中的脏块中的，一旦故障，启动数据库，使用硬盘中数据块 + redo log重构数据块。


4、smon进程（系统监视器进程）


smon进程 --> system moniter系统监视器进程。


查看oracle实例进程时，仅需要查看smon进程即可。smon进程是整个oracle实例的主进程。他的作用就是管理oracle中的其他进程。


主要作用：（1）管理其他进程。（2）在实例启动时执行恢复。（3）清除不使用的临时段。


oracle实例中的进程都是独立运行的，这些进程的ppid都是1。换句话将这些进程的父进程都是linux操作系统的主进程。


kill smon 会导致实例结束的。


kill 非smon 实例不会结束，且会被自动运行起来。


查看数据库恢复：告警日志 10g $ORACLE_BASE/admin/db_name/bdump


11g $ORACLE_BASE/diag/rdbms/db_name/SID/trace/alert_SID.log


在实例中查看告警日志路径：show parameter back； --> backgroud_dump_dest


5、pmon进程（进程监视器进程）


pmon --> 进程监视器进程。这个的作用是监视进程的。


smon/pmon本身作为监视器进程都会对其他进程进行监视。


smon --> system --> 监视的是后台进程


pmon --> process --> 监视的是服务器进程


客户连接实例，会创建对应的服务器进程，可以执行的SQL语句等都是在服务器进程中完成的。客户连接中，事务执行期间，实际上都是服务器进程在工作。


客户端主机 --> 用户进程 --> sqlplus进程


服务器端主机 --> 服务器进程（前台进程）


客户在用户进程中进行SQL编写，然后回车会发送给服务器进程。


用户进程 --> 服务器进程 --> 执行


客户端主机上的用户进程连接数据库汇总的服务器进程，进行操作。


pmon作用1：用户进程先发送update语句到服务器进程 --> 用户进程崩溃 --> 导致用户进程并没有发送commit/rollback给服务进程。服务器进程已经执行了update语句，意味着数据的修改，脏块的产生。pmon检测到这种情况发生，会自动在服务器进程中进行回滚操作，保证数据不受影响。也是为了释放锁，避免长期的锁等待。


pmon作用2：本身客户端发送exit，意味着服务器进程结束 + pga释放。pmon负责结束服务器进程并释放pga。


pmon作用3：pmon会检测会话的空闲时间，超过超时时间后，释放空间会话占用的资源。


pmon作用4：在监听中自动注册数据库实例。或者说将数据库实例加入到监听中。


netca --> 创建监听 --> 通过netca创建的监听器，动态监听 --> 依赖于实例的自动注册，这个自动注册也是由pmon来完成的。


理解：客户端连接到实例所在的服务端，客户端会产生一个进程叫用户进程，数据库所在的实例的服务器上也会有一个进程叫服务器进程，正常是用户进程向服务器进程发送命令，服务器进程去处理后返回给用户进程，但是有一个特殊情况，就是用户进程刚发完update等这种处理操作后死了，但是服务器进程对数据库已经进行了脏页的修改，为了保证数据不受影响，有了pmon进程，进程发现了这种情况后，就会自动进行回滚，并且对服务器进程进行结束和释放pga。


6、ARCn进程（归档进程）


ARCn --> archive归档 --> 归档进程，并不是oracle必须的进程


归档进程 --> 负责将redo log file中的数据转储到归档日志文件中


buffer cache --> 数据块 --> 对数据块的修改（数据偏移量） --> redo log --> redo log buffer内存 --> lgwr进程 --> redo log file（硬盘） --> ARCn进程转储redo log --> archive log file（硬盘）


为什么要转储到archive log fie中：因为redo log file循环覆盖