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oracle异步IO简述
在同步IO中，线程启动一个IO请求之后就进入等待状态，知道IO结束后线程才结束等待，转而去处理其他请求。异步IO将IO请求发送到内核后就不管了，无需等待IO操作完成，就去处理其他事情了。异步IO可以提高性能。但是显而易见的是对磁盘处理IO能力有较高要求，否则提交的处理请求多，处理能力跟不上，根本无法达到提高性能的要求。异步IO需要Linux内核是2.6版本。
检查操作系统是否启用异步IO：
cat /proc/slabinfo | grep kio
kioctx 29 40 384 10 1 : tunables 54 27 8 : slabdata 4 4 0
kiocb 0 0 256 15 1 : tunables 120 60 8 : slabdata 0 0 0
kiocb前两个值是0,表明异步IO没有启用。
要启用异步IO，需要两个参数配合：
alter system set filesystemio_options=setall scope=spfile;
alter system set disk_asynch_io = true scope=spfile; --默认就是开启的
disk_asynch_io开启后还需要filesystemio_options也开启，不然还是不会启用，类似双开关。这种默认情况会出现db file async I/O submit等待事件。
filesystemio_options参数有四个值：
ASYNCH:在文件系统文件上启用异步I/O，在数据传送上没有计时要求。
DIRECTIO:在文件系统文件上启用直接I/O，绕过buffer cache。
SETALL:在文件系统文件上启用异步和直接I/O。
NONE:在文件系统文件上禁用异步和直接I/O。
如果disk_asynch_io=false的话还可以设置参数dbwr_io_slaves为一个大于0的值来模仿异步io。
内核参数中，fs.aio-max-nr参数指的是可以同时拥有的的异步IO请求数目。oracle建议大于等于1048576。
root@bd-dev-mingshuo-183:/home/oracle#more /etc/sysctl.conf |grep aio
fs.aio-max-nr = 1048576
SQL> sho parameter disk_asynch_io
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
disk_asynch_io boolean TRUE
SQL> sho parameter filesystem
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
filesystemio_options string none
root@bd-dev-mingshuo-183:/home/oracle#ps -ef|grep dbw
root 5068 4412 0 16:56 pts/5 00:00:00 grep dbw
oracle 10201 1 0 Jul11 ? 00:02:41 ora_dbw0_mingdb
root@bd-dev-mingshuo-183:strace -p 10201 -o /home/oracle/dbwn.trc
写入一些数据：
SQL> create table test_io as select * from user_objects;
SQL> update test_io set object_id=11 ;
SQL> select file_no,filetype_name,asynch_io from v$iostat_file;
FILE_NO FILETYPE_NAME ASYNCH_IO
---------- ---------------------------- ---------
0 Other ASYNC_OFF
0 Control File ASYNC_OFF
0 Log File ASYNC_OFF
0 Archive Log ASYNC_OFF
0 Data File Backup ASYNC_OFF
0 Data File Incremental Backup ASYNC_OFF
0 Archive Log Backup ASYNC_OFF
0 Data File Copy ASYNC_OFF
0 Flashback Log ASYNC_OFF
0 Data Pump Dump File ASYNC_OFF
0 External Table ASYNC_OFF
FILE_NO FILETYPE_NAME ASYNCH_IO
---------- ---------------------------- ---------
1 Data File ASYNC_OFF
1 Temp File ASYNC_OFF
2 Data File ASYNC_OFF
2 Temp File ASYNC_OFF
3 Data File ASYNC_OFF
3 Temp File ASYNC_OFF
4 Data File ASYNC_OFF
5 Data File ASYNC_OFF
6 Data File ASYNC_OFF
7 Data File ASYNC_OFF
8 Data File ASYNC_OFF
FILE_NO FILETYPE_NAME ASYNCH_IO
---------- ---------------------------- ---------
9 Data File ASYNC_OFF
10 Data File ASYNC_OFF
11 Data File ASYNC_OFF
14 Data File ASYNC_OFF
15 Data File ASYNC_OFF
27 rows selected.
修改参数并重启
alter system set filesystemio_options=setall scope=spfile;
startup force --测试环境，暴力了一点。
重启后再写入一些数据
root@bd-dev-mingshuo-183:/home/oracle#ps -ef|grep dbw
oracle 5137 1 0 16:59 ? 00:00:00 ora_dbw0_mingdb
root 5374 4412 0 16:59 pts/5 00:00:00 grep dbw
strace -p 5137 -o /home/oracle/dbwn_aio.trc
对比两种情况下的trace文件：
同步IO：
root@bd-dev-mingshuo-183:/home/oracle#more dbwn.trc |grep pwrite
pwrite(267, "\2\242\0\0FW\202\1\326\351;\0\0\0\10\4j\257\0\0\207\0\35\0\211\0\0\0\"\0\f\f"..., 8192, 1256767488) = 8192
pwrite(267, "\2\242\0\0\360g\202\1\275\351;\0\0\0\2\4X\17\0\0\235\0\0\0\213\0\0\0\37\00099"..., 8192, 1291714560) = 8192
pwrite(267, "\2\242\0\0\303\177\202\1\276\351;\0\0\0\2\4\351\367\0\0\254\0\31\0\212\0\0\0 \00011"..., 8192, 1341677568) = 8192
pwrite(267, "\2\242\0\0\260\213\202\1\270\351;\0\0\0\4\4\263_\0\0&\1\31\0006\0\0\0\21\0&&"..., 8192, 1366687744) = 8192
异步IO：
more /home/oracle/dbwn_aio.trc|grep io_
io_submit(140219848069120, 1, {{data:0x7f8775482ed0, pwrite, filedes:262, str:"\6\242\0\0\3Y\0\1\246z=\0\0\0\1\6\246\310\0\0\2\0\0\0\322\"\0\0\245z=\0"..., nbytes:8192, offset:186671104}}) = 1
io_getevents(140219848069120, 1, 128, {{0x7f8775482ed0, 0x7f8775482ed0, 8192, 0}}, {600, 0}) = 1
io_submit(140219848069120, 1, {{data:0x7f8775482ed0, pwrite, filedes:262, str:"\6\242\0\0\360j\0\1\246z=\0\0\0\1\6\257\337\0\0\1\36@\0\323\"\0\0\245z=\0"..., nbytes:8192, offset:224264192}}) = 1
io_getevents(140219848069120, 1, 128, {{0x7f8775482ed0, 0x7f8775482ed0, 8192, 0}}, {600, 0}) = 1
io_submit(140219848069120, 1, {{data:0x7f8775482ed0, pwrite, filedes:262, str:"\6\242\0\0\177D\0\1\246z=\0\0\0\1\6\305\207\0\0\2\0\0\0\324\"\0\0\245z=\0"..., nbytes:8192, offset:143646720}}) = 1
io_getevents(140219848069120, 1, 128, {{0x7f8775482ed0, 0x7f8775482ed0, 8192, 0}}, {600, 0}) = 1
pwrite代表同步IO。
io_submit/io_getevents代表异步IO。io_submit代表一次异步IO请求，io_getevents获得IO处理结果。获取结果的目的是将结果写入io_event，而且在io_submit和io_getevents之间还有很多步骤，并不是这里看到的请求了还在继续等待，好像与异步IO相违背，其实并没有。
开启异步IO后：
SQL> select file_no,filetype_name,asynch_io from v$iostat_file;
FILE_NO FILETYPE_NAME ASYNCH_IO
---------- ---------------------------- ---------
0 Other ASYNC_OFF
0 Control File ASYNC_OFF
0 Log File ASYNC_OFF
0 Archive Log ASYNC_OFF
0 Data File Backup ASYNC_OFF
0 Data File Incremental Backup ASYNC_OFF
0 Archive Log Backup ASYNC_OFF
0 Data File Copy ASYNC_OFF
0 Flashback Log ASYNC_OFF
0 Data Pump Dump File ASYNC_OFF
0 External Table ASYNC_OFF
FILE_NO FILETYPE_NAME ASYNCH_IO
---------- ---------------------------- ---------
1 Data File ASYNC_ON
1 Temp File ASYNC_ON
2 Data File ASYNC_ON
2 Temp File ASYNC_ON
3 Data File ASYNC_ON
3 Temp File ASYNC_ON
4 Data File ASYNC_ON
5 Data File ASYNC_ON
6 Data File ASYNC_ON
7 Data File ASYNC_ON
8 Data File ASYNC_ON
FILE_NO FILETYPE_NAME ASYNCH_IO
---------- ---------------------------- ---------
9 Data File ASYNC_ON
10 Data File ASYNC_ON
11 Data File ASYNC_ON
14 Data File ASYNC_ON
15 Data File ASYNC_ON
27 rows selected.
数据文件和临时文件都变成异步方式了，不过还是有一些文件仍然是同步，这可能是因为不能丢数据的缘故。比如日志文件如果启用异步IO了，那么很可能就会造成数据丢失。
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