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

<p> 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$pgastat;      NAME                                          VALUE UNIT   -------------------------------------- ------------ ------------   aggregate PGA target parameter            199229440 bytes   --当前PGA_AGGREGATE_TARGET设定的值                                      aggregate PGA auto target                 127153152 bytes   --剩余的能被工作区(workarea)使用的内存(AUTO模式)           global memory bound                        39845888 bytes   --单条SQL串行操作的最高PGA内存使用量(AUTO模式)        total PGA inuse                            62769152 bytes   --正被耗用的pga(包括workarea pl/sql等所有占用的pga)   total PGA allocated                       132114432 bytes   --当前实例已分配的PGA内存总量             maximum PGA allocated                     299982848 bytes   --PGA曾经扩张到的最大值   total freeable PGA memory                  10223616 bytes   --PGA的可释放的大小       process count                                    19         --当前process   max processes count                              42         --最大时候的process                                PGA memory freed back to OS             46708359168 bytes   --PGA返回给操作系统的累计值                                   total PGA used for auto workareas           4829184 bytes   --PGA分配给auto workareas的总大小                maximum PGA used for auto workareas        39851008 bytes   --PGA分配给auto workareas峰值   total PGA used for manual workareas               0 bytes                                                             maximum PGA used for manual workareas        531456 bytes   over allocation count                             1         --使用量超过pga大小的次数   bytes processed                         96178293760 bytes   --pga使用的字节   extra bytes read/written                 1855111168 bytes   --向临时段写的字节   cache hit percentage                             98 percent --命中率   recompute count (total)                     1473108   -->从上面的统计信息可以看出maximum PGA allocated的值远大于aggregate PGA target parameter的值，且over allocation count，   -->此时应考虑增加PGA target的值</p><p> 2、v$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.csdn.net/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$pga_target_advice;           PGAMB   P_TR_FCT E_P_C_HIT_PRCT   E_OR_CNT   ---------- ---------- -------------- ----------        23.75       .125             82       1179         47.5        .25             82       1179           95         .5             95        233        142.5        .75             99          6          190          1             99          1          228        1.2             99          0          266        1.4             99          0          304        1.6             99          0          342        1.8             99          0          380          2             99          0          570          3             99          0          760          4             99          0         1140          6             99          0         1520          8             99          0   --从上面的查询中可以看出当设置PGA的大小为228MB时，可以消除PGA过载的情形。</p> <span style="font-family:SimSun;">4、通过V$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%</span>

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