MSSM管理的Oracle段头块

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MSSM是Manual Segment Space Management的首字母缩写，是Oracle最初实现的一种段空间管理技术。MSSM在对象的段头设置一个空闲列表（Freelist）来管理空闲块。在创建对象时有两个跟存储相关的参数叫做PCTFREE和PCTUSED，是一个百分比的值，默认PCTFREE为20，PCTUSED为40，表示在一个块的空闲空间减小到20%时就不再插入数据，这个块也从空闲列表中删除，当一个块的空闲空间随着删除数据等操作增大到40%时，这个块会重新添加到空闲列表中，可以插入新的数据。当许多用户对同一个对象频繁的进行插入、删除或更新操作时，就会同时对空闲列表访问，造成竞争，影响性能，这也是后来引入自动段管理的原因。

手工管理的段头块分为下面的几个部分，我们一一来介绍。

1. 块头（Block Header）

Oracle数据文件中的每个块都有一个统一结构的块头，存储了块的地址（RDBA），块的系统改变号（SCN），块的类型，块的校验和等内容。我们看一下它的dump信息。

buffer tsn: 0 rdba: 0x004000f0 (1/240)  <-buffer header
scn: 0x0000.0040c7e7 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0xc7e71001
frmt: 0x02 chkval: 0x25f8 type: 0x10=DATA SEGMENT HEADER - UNLIMITED
 

从上面看到这个块的类型为0x10=DATA SEGMENT HEADER - UNLIMITED，表示手工管理的段头块。

2. Extent控制头（Extent Control Header）

这个结构是整个段内extent的控制结构，我们先来看一下它的dump信息，然后解释一下主要字段的含义。控制头结构的dump信息如下。

  Extent Control Header
  -----------------------------------------------------------------
  Extent Header:: spare1: 0      spare2: 0      #extents: 23     #blocks: 1023
                  last map  0x00000000  #maps: 0      offset: 4128
      Highwater::  0x00414d8f  ext#: 22     blk#: 15     ext size: 128
  #blocks in seg. hdr's freelists: 6
  #blocks below: 910
  mapblk  0x00000000  offset: 22
                   Unlocked
 

其中#extents字段表示段中包含的extent的总个数。#blocks字段表示段中包含的块的总个数。last map字段表示最后一个extent map块的地址，如果是0，表示没有下一个extent map块。#maps字段表示extent map块的个数，不包含段头块中的extent map。offset字段表示段头块中extent map结束的偏移量。Highwater字段表示高水位块地址，这个地址是段内最后一个包含数据的块地址，如果进行全部扫描，到这个块段内的数据就结束了。ext#和blk#字段表示高水位块所在的extent号和块号。ext size字段表示高水位块所在的extent包含了多少个数据块。

3. Extent Map Header

下面的结构叫做extent map header，包含了这个extent map的控制信息，我们先看一下dump信息。

     Map Header:: next  0x00000000  #extents: 23   obj#: 18     flag: 0x40000000

这个结构比较小，只包含了16个字节，我们来看看它的字段结构。next字段表示下一个extent map块的地址，如果为0，表示没有下一个extent map。#extents字段表示当前的extent map包含了多少个extent。obj#字段表示这个对象在段内的object id，就是对象的dataobj#。

4. Extent Table

接下来就是Extent Map的结构数组了，这个结构叫做Extent Table。每个结构元素占用8字节，包含两个字段，分别是rdba和nblk，表示一个extent第一个块的地址和extent包含的块个数，一个extent中包含的块是连续的，所以就能确定一个extent内的所有块地址。这个数组每个元素都定义了一个extent，记录了从哪个块开始和块的个数，数组的长度就是Extent Map Header中extent的个数。

5. 其他结构

Extent map后面还有一些控制Free List的结构，主要用于分配和回收段内的空闲块。