PGA的设置与调整

PGA，即程序全局区(Program Global Area)，是Oracle体系机构的重要组成部分。Oracle 数据库对系统内存的总开销即是PGA+SGA。SGA主
要由库缓存(共享SQL区和PL/SQL区)和数据字典缓存组成。而PGA包含客户端连接服务器所派生的服务器进程的集合，每个服务器进程都拥有存放
数据和控制信息的私有内存区域。客户端进程和服务器端进程一一对应，由服务器端进程完成用户的请求，并将数据返回给客户端进程。

一、PGA的主要特性及结构
1、主要特性
不同于SGA，此部分为非共享的内存
服务器进程启动或创建时分配，结束时释放，只能被一个进程使用(在系统运行时，排序，连接等操作可能需要进一步的PGA分配)
PGA的内容随服务器的模式(专用模式/共享服务器模式)不同而不用
所有服务器进程分配的PGA总和通常被称为PGA合计(Aggregated PGA)，该值由由参数：pga_aggregate_target 决定

2、PGA的结构
PGA包括了以下几个结构：
排序区(Sort)
游标状态区(Cursor)
会话信息区(Session)
堆栈区(Stack)
PGA=UGA+排序区+散列区+位图合并区

3、UGA
与PGA相关的另一概念即是UGA(User Global Area)，即用户全局区，与特定的会话相关联。
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。

4、导致排序的常用操作(耗用sort_area_size)
ORDER BY,GROUP BY,ROLLUP,DISTINCT
MINUS,INTERSECT,UNION
MIN(),MAX(),COUNT()
哈希连接
位图合并
位图创建
批量数据装载

二、PGA的管理模式与设置
　　1、PGA分两种管理模式：
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。
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。即PGA内存可以动态扩大和回收

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。

　　2、PGA内存管理模式设置(参数workarea_size_policy)
设为MANUAL，使用手动管理方式。
　　 设为AUTO，并且pga_aggregate_target不为0时，启用自动内存管理。

3、PGA相关的参数
bitmap_merge_area_size -->位图合并区分配的值
create_bitmap_area_size -->创建位图分配的值
hash_area_size -->主要用于hash join时分配的大小
sort_area_size -->排序所用的内存总量，影响one-pass,multi-pass,optimal
sort_area_retained_size -->排序后在内存中保存排序信息的内存总量
这几个参数在Oracle 9i之前被使用，在Oracle 9i可以对这几个参数进行手动分配，亦可以由系统自动分配。
当使用workarea_size_policy为AUTO且pga_aggregate_target非零值时，上述四个参数建议根据系统自动负荷自动调整
SQL> show parameter area_size
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
bitmap_merge_area_size integer 1048576
create_bitmap_area_size integer 8388608
hash_area_size integer 131072
sort_area_size integer 65536
workarea_size_policy string AUTO

pga_aggregate_target
a.决定了所有session总计可使用最大PGA内存值，该参数可动态修改。连接数少时则实际分配的PGA内存通常小于target值，当连接
数多的时候则实际分配的PGA内存会超过target值。target值为尽可能保持的目标值。
b.全局PGA分配以及私有工作区分配受限于该参数
c.该参数在9i中仅支持专有服务器模式，在10g之后既支持专有服务器模式也支持共享服务器模式
d.pga_aggregate_target被分为可调整区和不可调整区，可调整区为SQL工作区，其余为不可调整区
e.当少量用户连接到数据库时，则每个用户享有相对较多的PGA内存，而当大量用户连接时则每个用户分配相对较少的PGA内存。
f.单个串行查询（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。
h.单个并行查询最多可用到30%的PGA内存，无论有多少并行进程。

SQL> select name,value,display_value
2 from v$parameter where name in ('pga_aggregate_target','workarea_size_policy');
NAME VALUE DISPLAY_VALUE
-------------------- -------------------- -------------------------
pga_aggregate_target 199229440 190M
workarea_size_policy AUTO AUTO

三、PGA 的分配原则
PGA_AGGREGATE_TARGET的值应该基于Oracle实例可利用内存的总量来设置。假定当前服务器可分配物理内存为4GB，且仅一个实例运行在
该服务器，则可以考虑分配80％的可用内存给Oracle实例，即3.2G。剩下的内存分配给操作系统和其它应用程序。此时必须在内存中划分
SGA和PGA区域。

在OLTP系统中，典型PGA内存设置应该是总内存的较小部分（例如20％），剩下80％分配给SGA。
OLTP：PGA_AGGREGATE_TARGET = (total_mem * 80%) * 20%

在DSS系统中，由于会运行一些很大的查询，典型的PGA内存最多分配70％的内存。
DSS：PGA_AGGREGATE_TARGET = (total_mem * 80%) * 50%
在这个例子中，总内存4GB，DSS系统，你可以设置PGA_AGGREGATE_TARGET为1600MB，OLTP则为655MB。

四、PGA的调整建议

对于PGA的监控与调整，可以通过下列视图作为参考 v$pgastat v$pga_target_advice v$pga_target_advice_histogram 1、查看v$pgastat视图获得PGA的相关信息 SQL> select * from v$pgastat; NAME VALUE UNIT -------------------------------------- ------------ ------------ aggregate PGA target parameter 199229440 bytes --当前PGA_AGGREGATE_TARGET设定的值 aggregate PGA auto target 127153152 bytes --剩余的能被工作区(workarea)使用的内存(AUTO模式) global memory bound 39845888 bytes --单条SQL串行操作的最高PGA内存使用量(AUTO模式) total PGA inuse 62769152 bytes --正被耗用的pga(包括workarea pl/sql等所有占用的pga) total PGA allocated 132114432 bytes --当前实例已分配的PGA内存总量 maximum PGA allocated 299982848 bytes --PGA曾经扩张到的最大值 total freeable PGA memory 10223616 bytes --PGA的可释放的大小 process count 19 --当前process max processes count 42 --最大时候的process PGA memory freed back to OS 46708359168 bytes --PGA返回给操作系统的累计值 total PGA used for auto workareas 4829184 bytes --PGA分配给auto workareas的总大小 maximum PGA used for auto workareas 39851008 bytes --PGA分配给auto workareas峰值 total PGA used for manual workareas 0 bytes maximum PGA used for manual workareas 531456 bytes over allocation count 1 --使用量超过pga大小的次数 bytes processed 96178293760 bytes --pga使用的字节 extra bytes read/written 1855111168 bytes --向临时段写的字节 cache hit percentage 98 percent --命中率 recompute count (total) 1473108 -->从上面的统计信息可以看出maximum PGA allocated的值远大于aggregate PGA target parameter的值，且over allocation count， -->此时应考虑增加PGA target的值

2、v$pga_target_advice_histogram视图 该视图可以显示各种不同排序工作区的使用情况， OPTIMAL_EXECUTIONS是不需要通过临时表空间交换的操作的次数。 ONEPASS_EXECUTIONS是需要进行一次临时表空间交换的操作次数。 MULTIPASSES_EXECUTIONS是需要多次临时表空间交换的操作次数。 原则上，如果100％的操作都是内存操作，是最佳的选择。如果内存不足，某些大型操作是ONEPASS的，也是可以接受的。 出现MULTIPASSES的操作会引起性能的急剧下降，此时应考虑调整PGA target /**************************************************/ /* Author: Robinson Cheng */ /* Blog: http://blog.youkuaiyun.com/robinson_0612 */ /* MSN: robinson_0612@hotmail.com */ /* QQ: 645746311 */ /**************************************************/ SQL> SELECT LOW_OPTIMAL_SIZE/1024 low_kb,(HIGH_OPTIMAL_SIZE+1)/1024 high_kb, 2 optimal_executions opt_exec, onepass_executions onepass_exec, multipasses_executions multipass_exec 3 FROM v$sql_workarea_histogram 4 WHERE total_executions != 0; LOW_KB HIGH_KB OPT_EXEC ONEPASS_EXEC MULTIPASS_EXEC ---------- ---------- ---------- ------------ -------------- 2 4 1013515 0 0 64 128 7041 0 0 128 256 1499 0 0 256 512 1222 0 0 512 1024 67917 0 0 1024 2048 19057 0 0 2048 4096 3450 0 0 4096 8192 770 4 0 8192 16384 37 0 0 32768 65536 2 7 0 131072 262144 0 24 0 LOW_KB HIGH_KB OPT_EXEC ONEPASS_EXEC MULTIPASS_EXEC ---------- ---------- ---------- ------------ -------------- 262144 524288 0 4 0 3、从v$pga_target_advice获取pga设置的建议值 SQL> select pga_target_for_estimate / 1024 / 1024 pgamb, 2 pga_target_factor p_tr_fct, 3 estd_pga_cache_hit_percentage e_p_c_hit_prct, 4 estd_overalloc_count e_or_cnt 5 from v$pga_target_advice; PGAMB P_TR_FCT E_P_C_HIT_PRCT E_OR_CNT ---------- ---------- -------------- ---------- 23.75 .125 82 1179 47.5 .25 82 1179 95 .5 95 233 142.5 .75 99 6 190 1 99 1 228 1.2 99 0 266 1.4 99 0 304 1.6 99 0 342 1.8 99 0 380 2 99 0 570 3 99 0 760 4 99 0 1140 6 99 0 1520 8 99 0 --从上面的查询中可以看出当设置PGA的大小为228MB时，可以消除PGA过载的情形。

4、通过V$SYSSTAT查看排序区的情况 -->下面查看当前系统中optimal,onepass,multipass几种不同排序下所占的比率 -->关于排序应当尽可能的为optimal,避免过多的multipass SQL> col profile format a40 SQL> SELECT name profile, cnt, decode(total, 0, 0, round(cnt*100/total,4)) percentage 2 FROM (SELECT name, value cnt, (sum(value) over ()) total FROM V$SYSSTAT WHERE name like 'workarea exec%'); PROFILE CNT PERCENTAGE ---------------------------------------- ---------- ---------- workarea executions - optimal 1113054 99.999 workarea executions - onepass 11 .001 workarea executions - multipass 0 0 -->下面查看内存排序占总排序的比率,此值越高越好.如此值较小,应结合v$pga_target_advice考虑调整pga SQL> SELECT round(m.value / (m.value + d.value), 4) * 100 || '%' memory_disk_sort_ratio 2 FROM (SELECT value FROM v$sysstat WHERE NAME = 'sorts (memory)') m, 3 (SELECT value FROM v$sysstat WHERE NAME = 'sorts (disk)') d; MEMORY_DISK_SORT_RATIO ----------------------------------------- 100%

五、PGA的调整命令
系统级更改：

　　ALTER SYSTEM SET WORKAREA_SIZE_POLICY = {AUTO | MANAUL}；

　　ALTER SYSTEM SET PGA_AGGREGATE_TARGET=239075328;

　　ALTER SYSTEM SET SORT_AREA_SIZE = 65536 SCOPE = SPFILE；-->使用AUTO方式时该参数不起作用

　　ALTER SYSTEM SET HASH_AREA_SIZE = 65536 SCOPE = SPFILE；-->使用AUTO方式时该参数不起作用

　　会话级更改

　　ALTER SESSION SET WORKAREA_SIZE_POLICY = {AUTO | MANAUL}；

　　ALTER SESSION SET SORT_AREA_SIZE = 65536；-->使用AUTO方式时该参数不起作用

　　ALTER SESSION SET HASH_AREA_SIZE = 65536；-->使用AUTO方式时该参数不起作用

六、更多参考

Oracle 硬解析与软解析

共享池的调整与优化(Shared pool Tuning)

Buffer cache 的调整与优化(一)

Buffer cache 的调整与优化(二)

Oracle 表缓存(caching table)的使用