深入解析DBWR

dbwr进程，Database Writer Process ，理论上最大支持20个dbwr进程，默认是 1/8 cpu_count的设置。dbwr进程的作用的将buffer cache的脏块写出到disk上。

dbwr进程写机制

首先我们要明白，dbwr进程的本质作用的是：将cache buffer中的脏块写入到disk上，使cache buffer尽量保持干净。那么这里就存在一个问题：dbwr 进程如何来写脏块？有什么机制会触发dbwr进程来写脏块？ dbwr进程是怎么进行写操作的？
在讲dbwr是如何来写脏块的之前，我们需要了解下checkpoint 机制：

checkpoint queue： 检查点队列是从oracle 8i引入的，实际上是从引入增量检查点时引入的。 那么什么是检查点队列呢 ？实际上，检查点队列就是一个列表，而这个列表上包含一系列的buffer cache中的脏块，当然，这些脏块的顺序是最早被修改的脏块在前面，稍后被修改的脏块在后，总之是根据time来排序的。 每个checkpoint queue的一个位置我们称为postion，当然，这个postion就是通过rba来表示的。所以你可以理解为：checkpoint queue 就是一些 脏块对应的buffer header列表，每个buffer header里面还包含了rba信息，只是这些rba是有一定顺序的。每个rba都对应buffer cache中 的一个脏块，而脏块这里也是分时间前后的。

大家可以想象，oracle 的dbwn进程去写buffer cache中的脏块，是如何判断一个block是否被写或者不写的呢？ 这跟oracle引入的一个LRU算法有关系(Least Recently Used). 通过该算法去判断哪些脏块需要put 到checkpoint queue上。LRU 链表，它上面的信息其实是一系列的buffer header，并不是我们实际的脏块。 每个buffer header里面存在一个指针，通过这个指针，可以定位到一个脏块，是一对一的关系。每次checkpoint 触发后，会触发dbwr去写脏块，dbwr进程根据checkpoint queue以及LRU-W ，顺序性的把脏块写出到disk上。

checkpoint触发的情况下，是根据checkpoint queue来写脏块，其他的一些触发机制，是根据LRU-W来的。

这里dbwr涉及2种情况写：

• DBWR checkpoint buffers written —》 checkpoint queue的dbwr写块数
• physical writes non checkpoint —》dbwr通过LRU-W写的脏块数

Performs writes for several reasons:

• Make free requests
• Checkpoints
• Cleanout of cold dirty buffers
• Ping writes

1）Make free requests

如果server process在搜索的lru没有发现可用的free buffer，那么就会等待DBWR进程写脏块，在等待的过程中，server process将会等待free buffer wait等待, 同时，如果你检测统计数据，你会发现dirty buffers inspected 指标的值会增加。

这个参数的意思是：表示已经扫描的buffer header的总数占整个LRU链表上buffer header总数的百分比值。服务器进程在LRU中搜索可重用Buffer时，遇到脏块，会将脏块移至lruw，等待三秒DBWR超时，LRUW中的脏块被DBWR写磁盘。注意，如果进程在LRU中遇到TCH大于等于2的脏块，不会将其移到LRUW，而会移到热LRU。另外，被移到LRUW中的脏块，将从检查点队列中去除。

2）Checkpoints

3) Cleanout of cold dirty buffers

4）Ping writes

5) timeout write

注意：dbwr还存在一个固定唤醒机制，在10g中每300s会唤醒一次，如下参数进行控制：

dbwr的写操作：

1) batch写

每个Batch中IO是异步，Batch与Batch之间为串行。比如，某个Batch是100个块，发现相连的块有50个、40个、8个，还有两个块不相连，将50个块从Buffer Cache的不同位置复制到共享池中一块连续的大内存中（此时如果内存不足，会报4031），提交异步IO，将此连续的大块内存写磁盘。再将40个块从Buffer Cache的不同位置也复制到共享池中一块连续的大内存，提交异步IO，等等。对于不相连的块，不在复制，直接提交异步IO从Buffer Cache写磁盘。然后等这个Batch中所有IO完成，开始下一个Batch。所有，Batch与Batch之间，是同步、串行的。

2) 合并写

第一个参数可以控制dbwr进程在写的时候，batch的大小，换句话讲，batch越大，batch写的次数就少。可以适当提高dbwr进程的性能。

注意：根据我在生产环境中的观察，该参数可能会导致dbwr进行消耗过多的内存。需要慎重。

3) 异步写

dbwr进程写在赃块时是进行异步写，该机制默认是开启的。不仅如此，对于batch的写操作，一个batch内的IO也是异步的。batch和batch写之间是串行的。