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Oracle程序全局区(PGA)
2013-09-09 11:34:50           
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Oracle程序全局区(PGA)

 

下图是共享服务器模式和专用服务器模式下,PGA、UGA的不同情况

 

 

下面是专有模式的pga图:

 

 

注:上图sort area是属于pga,SORT_AREA_RETAINED_SIZE才是属于uga

1、概述

SGA,PGA,UGA,CGA都是Oracle管理的内存区。

 

SGA(System Global Area),即系统全局区,Oracle中最重要的内存区。

PGA(Process Global Area),即程序全局区,一个进程的专用的内存区。

UGA(User Global Area),即用户全局区,与特定的会话相关联。

CGA  (CALL Global Area),即调用全剧区,如排序区,HASH JOIN区,位图合并区等

专用服务器连接模式,UGA在PGA中分配。

共享服务器连接模式,UGA在SGA中的Large Pool中分配。

 

如果采用专用服务器连接模式,PGA中包含UGA,其他区域用来排序,散列和位图合并。

PGA=UGA+CGA(call global area 调用全局区=排序区+散列区+位图合并区 )

UGA=User session+Cursor state(即private SQL区)+SORT_AREA_RETAINED

 

User session区:会话信息区,存放用户权限,角色,性能统计等信息

CURSOR(私有SQL 区)就是一个句柄,即指针或引用,指向sql私有区(一个用户的能打开的cursor数由参数open_cursors决定)。然后sql私有区有指针指向共享sql区。私有sql区有两个部分

固定部分:绑定信息,数据结构信息,指针。随session的创建而创建,结束而释放(pmon)

动态部分:执行sql的中间结果集,如多表联查,排序。随sql的创建而创建,结束而释放。

2、PGA的管理模式。

PGA分两种管理模式:

1)        手动PGA内存管理,用户指定排序区和散列区所使用的内存,每个连接使用相同的内存。

2)        自动PGA内存管理,告诉Oracle可以使用的PGA的总量,由Oraclce根据系统负载决定具体分配。

 

        9iR1时默认为手动PGA内存管理,9iR2以后默认为自动PGA内存管理。

        PGA内存可以动态扩大和回收。

 

PGA内存管理模式由WORKAREA_SIZE_POLICY控制。

1)        设为MANUAL,启用手动内存管理。

2)        设为AUTO,并且PGA_AGGREGATE_TARGET不为0时,启用自动内存管理。

 

 

3、手动PGA内存管理

有三个参数对PGA影响最大。

SORT_AREA_SIZE:排序工作区,用于进程排序时存放排序数据的内存区域,它属于PGA

SORT_AREA_RETAINED_SIZE:排序完成后用于保存已排序数据的内存总量,它属于UGA

HASH_AREA_SIZE:存储散列列表所用的内存量。

 

下面对这三个参数进行说明:

1)        SORT_AREA_SIZE:

如果SORT_AREA_SIZE设为512KB,SORT_AREA_RETAINED_SIZE也为512KB,则Oracle使用512KB的内存进行排序,排序后所有数据都留在内存中。

 

2)        SORT_AREA_RETAINED_SIZE:

如果SORT_AREA_SIZE设为512KB,SORT_AREA_RETAINED_SIZE设为256KB,则Oracle使用512KB的内存进行排序,然后保留256KB的已排序数据,另外512KB-256KB=256KB的已排序数据会写到临时表空间中。排序完后,把要排序完的数据通过存放在SORT_AREA_RETAINED_SIZE,再反馈给显示屏

注:等到排序完成时,排序区会“收缩”为256 KB,另外256 KB内存中放不下的已排序数据会写出到临时表空间中。

       即256KB数据放不下,就会用到临时表空间中,然后分多次处理剩余数据。

    如果SORT_AREA_RETAINED_SIZE没有设置,则它的值为0,但是实际保留的排序数据和SORT_AREA_SIZE相同。

 

3)        HASH_AREA_SIZE:

一个大集合和另个集合进行连接时,会用到HASH_AREA_SIZE参数。两个集合中较小的一个会散列到内存中作为驱动表,散列区中放不下的部分都会通过联结键存储在临时表空间中,然后大表进行探索(PROBE)操作进行连接。如果HASH_AREA_SIZE过小会影响两个集合(表)连接时的性能。

 

注:

1)        如果需要排序的数据量大于SORT_AREA_SIZE,Oracle会分批进行排序。把当前已排序的数据保存到临时表空间中,然后对剩余的数据进行排序。最后,还会对这些保存在临时表空间中的已排序数据再进行排序,因为每次保存到临时表空间中的已排序数据只是部分数据的排序,对整体需排序的数据来说只是部分局部有序。

2)        *_AREA_SIZE只是对某个操作的限制,一个查询可能有多个操作,每个操作都有自己的内存区。如果SORT_AREA_SIZE设为5MB,一个查询可能会有10个排序操作,这样一个查询会占用50MB的排序内存。

3)        *_AREA_SIZE内存的分配是按需分配。如果一个查询需要5MB内存进行排序,就算分配1G的SORT_AREA_SIZE也不会全部使用,只会使用需要的5MB的内存量。

 

4、自动PGA内存管理

要启用自动PGA内存管理,设置下列参数:

1,WORKAREA_SIZE_POLICY=AUTO

2,PGA_AGGREGATE_TARGET=非零

 

有关PGA_AGGREGATE_TARGET:

1)        PGA_AGGREGATE_TARGET是一个目标值。连接数少的时候实际分配PGA内存会比它要小。连接数多的时候实际分配的PGA内存会比它要大,但是Oracle会努力保持总PGA保持在PGA_AGGREGATE_TARGET值内。

 

例如,PGA_AGGREGATE_TARGET 设为300MB。5个用户连接时,每个用户可能分配10MB的PGA内存,共分配50MB的PGA内存。300个用户连接时每个用户可能分配1.3MB的PGA内存,共分配390MB的PGA内存。当用户连接多时,Oracle会降低每个用户的PGA内存使用量。

2)        一个串行查询(非并行查询)可能包括多个排序/散列操作,每个排序/散列操作最多使用5%的PGA内存。

3)        一个并行查询最多可用到30%的PGA内存,无论有多少并行进程。

4)     查看PGA多大是最合适的

  select
  trunc(pga_target_for_estimate/1024/1024) pga_target_for_estimate,
  to_char(pga_target_factor * 100,'999.9') ||'%'  pga_target_factor,
  trunc(bytes_processed/1024/1024) bytes_processed,
  trunc(estd_extra_bytes_rw/1024/1024) estd_extra_bytes_rw,
  to_char(estd_pga_cache_hit_percentage,'999') || '%' estd_pga_cache_hit_percentage,
  estd_overalloc_count
  from v$pga_target_advice;
SQL>   select
  2    trunc(pga_target_for_estimate/1024/1024) pga_target_for_estimate,
  3    to_char(pga_target_factor * 100,'999.9') ||'%'  pga_target_factor,
  4    trunc(bytes_processed/1024/1024) bytes_processed,
  5    trunc(estd_extra_bytes_rw/1024/1024) estd_extra_bytes_rw,
  6    to_char(estd_pga_cache_hit_percentage,'999') || '%' estd_pga_cache_hit_percentage,
  7    estd_overalloc_count
  8    from v$pga_target_advice;
PGA_TARGET_FOR_ESTIMATE PGA_TAR BYTES_PROCESSED ESTD_EXTRA_BYTES_RW ESTD_ ESTD_OVERALLOC_COUNT
----------------------- ------- --------------- ------------------- ----- --------------------
                     40   12.5%             600                  41   93%                    7
                     81   25.0%             600                   8   99%                    3
                    162   50.0%             600                   0  100%                    0
                    243   75.0%             600                   0  100%                    0
                    324  100.0%             600                   0  100%                    0
                    388  120.0%             600                   0  100%                    0
                    453  140.0%             600                   0  100%                    0
                    518  160.0%             600                   0  100%                    0
                    583  180.0%             600                   0  100%                    0
                    648  200.0%             600                   0  100%                    0
                    972  300.0%             600                   0  100%                    0
PGA_TARGET_FOR_ESTIMATE PGA_TAR BYTES_PROCESSED ESTD_EXTRA_BYTES_RW ESTD_ ESTD_OVERALLOC_COUNT
----------------------- ------- --------------- ------------------- ----- --------------------
                   1296  400.0%             600                   0  100%                    0
                   1944  600.0%             600                   0  100%                    0
                   2592  800.0%             600                   0  100%                    0
14 rows selected.

 

这里可以看到162M就可以实现PGA命中率100%

5、手动PGA内存管理与自动PGA内存管理

自动PGA内存管理相对于手动PGA内存管理有很多优点

1,        当用户连接少时

a)        手动PGA内存管理不管有多少可用内存都按照预设值进行分配。比如当前空闲内存为300MB,连接需要10MB的内存进行排序,而我们设定的排序区大小为5MB,导致虽然有足够的空闲内存却无法分配给当前连接,造成执行效率低下。

b)        自动PGA内存管理会根据当前空闲内存来进行分配。当空闲内存为300MB,当前用户需要10MB内存进行排序,Oracle就会分配10MB内存给当前用户。

2,        当用户连接多时

a)        手动PGA内存管理会完全按照预设值分配内存。如果物理内存总量为1G,排序区设为5MB,当有300个用户连接时,Oracle会分配1.5G的内存,这已经超过了我们的实际物理内存!

b)        自动PGA内存管理会根据当前连接情况进行分配。如果物理内存总量为1G,PGA_AGGREGATE_TARGET为300MB,当用户数从10升到300时,每个用户连接的内存会从满足需要的10MB慢慢减少到1.3MB,虽然最后总量也会超过PGA_AGGREGATE_TARGET,但比起手动PGA内存管理要好很多了。

 

什么时候使用自动PGA内存管理?什么时候使用手动PGA内存管理?

白天系统正常运行时适合使用自动PGA内存管理,让Oracle根据当前负载自动管理、分配PGA内存。

夜里用户数少、进行维护的时候可以设定当前会话使用手动PGA内存管理,让当前的维护操作获得尽可能多的内存,加快执行速度。

 

如:服务器平时运行在自动PGA内存管理模式下,夜里有个任务要大表进行排序连接后更新,就可以在该操作session中临时更改为手动PGA内存管理,然后分配大的SORT_AREA_SIZE和HASH_AREA_SIZE(50%甚至80%内存,要确保无其他用户使用),这样能大大加快系统运行速度,又不影响白天高峰期对系统造成的影响。

 

6、操作命令

系统级更改:
ALTER SYSTEM SET WORKAREA_SIZE_POLICY = {AUTO | MANAUL};
ALTER SYSTEM SET PGA_AGGREGATE_TARGET=100000000;
ALTER SYSTEM SET SORT_AREA_SIZE = 65536 SCOPE = SPFILE;
ALTER SYSTEM SET HASH_AREA_SIZE = 65536 SCOPE = SPFILE;

会话级更改
ALTER SESSION SET WORKAREA_SIZE_POLICY = {AUTO | MANAUL};
ALTER SESSION SET SORT_AREA_SIZE = 65536;
ALTER SESSION SET HASH_AREA_SIZE = 65536;

 


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