DBA实验手册第4讲-运用bbed工具解析位图数据块和truncate内部原理

--（南宋）陆游《冬夜读书示子聿yù》

前言

前面，我已经分享过三篇关于bbed工具使用的文章。今天我想跟大家分享下如何运用bbed工具解析truncate内部原理。当Oracle数据库执行truncate语句后，表中数据实际上并没有被删除，而是修改表的段头信息和回收高水位线。因此，在数据块没有被覆盖之前，通过修改段头、基表和高水位线，就可以找回数据了。如果想掌握bbed工具恢复truncate表的技能，我们必须先弄明白数据块存储结构以及truncate的内部原理。本篇重点介绍数据块存储结构和truncate原理，下一篇我将具体演示如何恢复truncate表数据。

2、DBA实验手册第2讲运用bbed工具恢复bootstrap$表数据

3、DBA实验手册第3讲运用bbed工具恢复delete误删除的数据

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实验环境准备

数据库版本：Oracle 12.1.0.2.0 单机版

BBED版本：BBED 2.0.0.0.0

操作系统：Red Hat Enterprise Linux Server 6.5

1、创建测试表空间和测试用户

查看数据文件目录
col file_name for a60
select file_id,file_name from dba_data_files order by file_id;


创建测试表空间
create tablespace prdtbs datafile '/u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf' size 20m;


查看表空间对应DDL语句，表空间对应的extent和segment都是自动管理模式。
set long  9999
select dbms_metadata.get_ddl('TABLESPACE', 'PRDTBS') from dual;
  CREATE TABLESPACE "prdtbs" DATAFILE
  '/u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf' SIZE 20971520
  LOGGING ONLINE PERMANENT BLOCKSIZE 8192
  EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE DEFAULT
 NOCOMPRESS  SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO


20M大小的表空间是由2560个8k数据块组成
SQL> select 20971520/8192 blocks from dual;
    BLOCKS
----------
      2560

2、创建测试表与测试数据

创建测试用户并授权
create user user02 identified by oracle default tablespace prdtbs quota unlimited on prdtbs;
grant dba to user02;


创建测试表以及10000条的测试数据（为了方便记住）
create table user02.TAB11 tablespace prdtbs as select * from dba_objects where rownum<=10000;
select count(*) from user02.TAB11;

三级位图块简介

对于Truncate单表来说，其实就相当于摧毁我们的一个段，我们数据库中的物理结构是由段、区、块三个构成的。首先我们最需要了解的就是一张“图谱”？图谱是什么？就是一个段的组成结构，而最能表现段的构成的就是一个三级位图块的结构图。三级位图块的结构可以用下图表示（摘自网络）：

我们可以看到一个段最先是由段头块构成的，段头其实就是第1个L3块，只有当这些无法记录下的时候，才会产生第2个L3级块，不过这种情况非常少见（参考资料有介绍如何生成L3级块），段头块指向了若干的L2位图块，每个L2位图块又指向了若干L1位图块，L1位图块则指向了真正的数据块。

L1、L2、L3块的作用是为了方便查找数据块。L3中有指向L2的指针，L2有指向L1的指针，L1中有多个数据块的指针和状态。

1、三级位图块（段头）记录二级位图块的地址，每个L3中有多个L2的地址。

2、二级位图块记录了一级位图块的地址，每个L2中有多个L1的地址。

3、一级位图用于管理具体数据块的使用，每个L1中有多个数据块地址。

位图块存储结构

1、查看表相关的基本信息，包括对象ID、段头块编号、区的数量与大小、表空间及数据文件编号。

表的OBJ_ID和DATA_OBJCT_ID字段值是相同的，都是94981
col object_name for a15
col owner for a10
select object_id, data_object_id, owner,object_name from dba_objects 
where object_name='TAB11';
 OBJECT_ID DATA_OBJECT_ID OWNER      OBJECT_NAME
---------- -------------- ---------- ---------------
     94981        94981 user02     TAB11
     
数据段存放在2号数据文件，段头块编号为130，是由17个区组成，共256个数据块。
col segment_name for a15
select SEGMENT_NAME,HEADER_FILE,HEADER_BLOCK,EXTENTS,BLOCKS from dba_segments 
where tablespace_name='PRDTBS';
SEGMENT_NAME    HEADER_FILE HEADER_BLOCK    EXTENTS    BLOCKS
--------------- ----------- ------------ ---------- ----------
TAB11              2         130     17      256
这17个区共由256个数据块组成（8*16+128=256），第1个区（编号为0）实际记录段头信息和位图块信息。


set pagesize 100   
col segment_name for a15
select SEGMENT_NAME,extent_id,file_id,block_id,blocks from dba_extents 
where tablespace_name='PRDTBS';
SEGMENT_NAME     EXTENT_ID    FILE_ID    BLOCK_ID     BLOCKS
--------------- ---------- ---------- ---------- ----------
TAB11             0        7         128      8
TAB11             1        7         136      8
TAB11             2        7         144      8
TAB11             3        7         152      8
TAB11             4        7         160      8
TAB11             5        7         168      8
TAB11             6        7         176      8
TAB11             7        7         184      8
TAB11             8        7         192      8
TAB11             9        7         200      8
TAB11            10        7         208      8
TAB11            11        7         216      8
TAB11            12        7         224      8
TAB11            13        7         232      8
TAB11            14        7         240      8
TAB11            15        7         248      8
TAB11            16        7         256    128
17 rows selected.


测试表空间对应的TS#编号为14，后面解读数据块的dump记录会使用。
SQL> select ts#,name from v$tablespace where name='PRDTBS';
       TS# NAME
---------- ------------------------------
     14 PRDTBS


测试表空间对应的数据文件编号为7，后面解读数据块的dump记录会使用。
set linesize 1000
col file_name for a60
select file_id,file_name from dba_data_files where tablespace_name='PRDTBS';
   FILE_ID FILE_NAME
---------- ------------------------------------------------------------
     7 /u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf

2、从第1点我们可以知道，段头块的编号为130（数据文件为7），我们通过dump命令将数据段头信息转储到trace文件。dump命令也会把缓存和磁盘里的信息都转储出来。

--清空缓存数据，减少trace文件大小
alter system flush SHARED_POOL;
alter system flush BUFFER_CACHE;


--修改会话级参数，解密数据块内容
alter session set "_sga_clear_dump"=true;


--查看会话对应trace文件路径
alter session set tracefile_identifier='dumpl30block';
select value from v$diag_info where name ='Default Trace File';
/u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_18427_dumpl30block.trc


--转储数据块
alter system dump datafile 7 block 130;

3、段头块（第一个L3块）内容解读

段由哪些区间构成？这个信息我们需要从段头块中获取出来。当你创建一个段后，即使你没有往里面插入任何数据，系统也是会预先分配一些区给你的。所以段头块是那个块，我们可以通过dba_segments查询出来。

Start dump data blocks tsn: 14【表空间编号】 file#:7【数据文件号】minblk 130 maxblk 130【数据块号】
Block dump from cache:【从缓存dump数据块信息】
Dump of buffer cache at level 4 for pdb=0 tsn=14 rdba=29360258
BH (0x743f43d8) file#: 7 rdba: 0x01c00082 (7/130)【数据块位置】 class: 4 ba: 0x74308000
  set: 5 pool: 3 bsz: 8192【数据块大小】 bsi: 0 sflg: 0 pwc: 0,0
  dbwrid: 0 obj: 94981 objn: 94981【对象编号】 tsn: [0/14] afn: 7 hint: f
  hash: [0x7cb9def8,0x7cb9def8] lru: [0x773eb640,0x793eba00]
  lru-flags: on_auxiliary_list
  ckptq: [NULL] fileq: [NULL]
  objq: [NULL] objaq: [NULL]
  st: FREE md: NULL fpin: 'ktswh03: ktscts' fscn: 0x0.5001f2 tch: 0 lfb: 33
  flags:
Block dump from disk:【从磁盘dump数据块信息】
Decrypting encrypted buffer before dump.
buffer tsn: 14 rdba: 0x01c00082 (7/130)
scn: 0x0.50021a seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x021a2301
frmt: 0x02 chkval: 0xd95d type: 0x23=PAGETABLE SEGMENT HEADER【数据块类型0x23：段头】
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0x00007F1446E09000 to 0x00007F1446E0B000
7F1446E09000 0000A223 01C00082 0050021A 04010000  [#.........P.....]
【0000A223中的23与type: 0x23 对应】
0x01c00082表示数据块的存储位置，转换为10进制就是7号数据文件和第130个数据块，可以通过以下两种方法加深理解。
BH (0x743f43d8) file#: 7 rdba: 0x01c00082 (7/130)【数据块位置】 class: 4 ba: 0x74308000


--PAGETABLE SEGMENT HEADER
select dbms_utility.data_block_address_file(to_number('01c00082','xxxxxxxx')) as file_id,
       dbms_utility.data_block_address_block(to_number('01c00082','xxxxxxxx')) as block_id 
from dual;
   FILE_ID   BLOCK_ID
---------- ----------
     7        130


16进制中两个字符表示1bytes（1个offset），将十六进制0x01c00082按两个字符一步步拆解：
DBA=0x01c00082====> 拆解为：0x 01 c0 00 82
select number_to_bit(to_number('01','xxxxxxxx')) as bit from dual;
--> 00000001
select number_to_bit(to_number('c0','xxxxxxxx')) as bit from dual;
--> 11000000
select number_to_bit(to_number('00','xxxxxxxx')) as bit from dual;
--> 00000000
select number_to_bit(to_number('82','xxxxxxxx')) as bit from dual;
--> 10101010
number_to_bit函数完整创建脚本详见《DBA实验手册第1讲》
DBA=0x01c00082====> 转换为二进制为：00000001 11000000 00000000 10000010
DBA(data block address)===file#(10bit)+block#(22bit)==32bit
 file#=00000001 11 -----1号文件
 block#=000000 00000110 10101010  --> 520号块
 select bit_to_number('0000000111') as num  from dual;
 --> 7
 select bit_to_number('0000000000000010000010') as num  from dual;
 --> 130

Extent Control Header 区控制头信息，主要存储高水位、区数量以及二级位置块信息。

Extent Control Header
  -----------------------------------------------------------------
  Extent Header:: spare1: 0      spare2: 0      #extents: 17【区数量】     #blocks: 256【块数量明细查看Extent Map】  
                  last map  0x00000000  #maps: 0      offset: 2716  
      Highwater::  0x01c00126  ext#: 16     blk#: 38     ext size: 128   
 【Highwater高水位线的地址DBA--0x01c00126，对应offset为60，是第二个区的第一个块】
  #blocks in seg. hdr's freelists: 0     
  #blocks below: 166【高水位线下包含166个数据块】   
  mapblk  0x00000000  offset: 16    
                   Unlocked
  --------------------------------------------------------
  Low HighWater Mark : 
      Highwater::  0x01c00126  ext#: 16     blk#: 38     ext size: 128
      【ext#代表区数量、blk#代表块数量】
  #blocks in seg. hdr's freelists: 0     
  #blocks below: 166【高水位线下包含166个数据块】  
  mapblk  0x00000000  offset: 16    
  Level 1 BMB for High HWM block: 0x01c00100
  Level 1 BMB for Low HWM block: 0x01c00100
  --------------------------------------------------------
  Segment Type: 1 nl2: 1      blksz: 8192   fbsz: 0      
  L2 Array start offset:  0x00001434
  First Level 3 BMB:  0x00000000
  L2 Hint for inserts:  0x01c00081【二级位图块的DBA地址(7/129)】
  Last Level 1 BMB:  0x01c00101
  Last Level II BMB:  0x01c00081
  Last Level III BMB:  0x00000000
     Map Header:: next  0x00000000  #extents: 17   obj#: 94981  flag: 0x10000000
【obj#对应数据字典：dba_objects.DATA_OBJECT_ID】
Extent Map区地图，段包含几个区，区的起始地址以及长度。
Extent Map
  -----------------------
   0x01c00080  length: 8     
   0x01c00088  length: 8     
   0x01c00090  length: 8     
   0x01c00098  length: 8     
   0x01c000a0  length: 8     
   0x01c000a8  length: 8     
   0x01c000b0  length: 8     
   0x01c000b8  length: 8     
   0x01c000c0  length: 8     
   0x01c000c8  length: 8     
   0x01c000d0  length: 8     
   0x01c000d8  length: 8     
   0x01c000e0  length: 8     
   0x01c000e8  length: 8     
   0x01c000f0  length: 8     
   0x01c000f8  length: 8     
   0x01c00100  length: 128


Auxillary Map 辅助区地图，辅助区地址可看出哪几个区内的块共用同一个L1。
Auxillary Map
  --------------------------------------------------------
   Extent 0     :  L1 dba:  0x01c00080 Data dba:  0x01c00083【第一个可用的块的地址】
   Extent 1     :  L1 dba:  0x01c00080 Data dba:  0x01c00088【可以看到这个L1和上一个L1相同，一个L1管理了两个区。】
   Extent 2     :  L1 dba:  0x01c00090 Data dba:  0x01c00091
   Extent 3     :  L1 dba:  0x01c00090 Data dba:  0x01c00098
   Extent 4     :  L1 dba:  0x01c000a0 Data dba:  0x01c000a1
   Extent 5     :  L1 dba:  0x01c000a0 Data dba:  0x01c000a8
   Extent 6     :  L1 dba:  0x01c000b0 Data dba:  0x01c000b1
   Extent 7     :  L1 dba:  0x01c000b0 Data dba:  0x01c000b8
   Extent 8     :  L1 dba:  0x01c000c0 Data dba:  0x01c000c1
   Extent 9     :  L1 dba:  0x01c000c0 Data dba:  0x01c000c8
   Extent 10    :  L1 dba:  0x01c000d0 Data dba:  0x01c000d1
   Extent 11    :  L1 dba:  0x01c000d0 Data dba:  0x01c000d8
   Extent 12    :  L1 dba:  0x01c000e0 Data dba:  0x01c000e1
   Extent 13    :  L1 dba:  0x01c000e0 Data dba:  0x01c000e8
   Extent 14    :  L1 dba:  0x01c000f0 Data dba:  0x01c000f1
   Extent 15    :  L1 dba:  0x01c000f0 Data dba:  0x01c000f8
   Extent 16    :  L1 dba:  0x01c00100 Data dba:  0x01c00102
  --------------------------------------------------------


 【二级位图块的DBA，这里只有一个L2，如果有多个L2，都会在这里显示出来的。】  
   Second Level Bitmap block DBAs 
   --------------------------------------------------------
   DBA 1:   0x01c00081

4、根据上述L3 数据块信息，可以知道L2 数据块的dba值。接下来，我们继续解读L2位图块来寻找相应的L1位图块。

--修改会话级参数，解密数据块内容
alter session set "_sga_clear_dump"=true;
--查看会话对应trace文件路径
alter session set tracefile_identifier='dumpl2block';
select value from v$diag_info where name ='Default Trace File';
/u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_18427_dumpl2block.trc
--转储数据块
alter system dump datafile 7 block 129;
L2位图块相比L3位图块信息量较少，主要存储L1的地址信息。


BH (0x743e12d8) file#: 7 rdba: 0x01c00081 (7/129) class: 9 ba: 0x74120000
  set: 6 pool: 3 bsz: 8192 bsi: 0 sflg: 0 pwc: 0,0
  dbwrid: 0 obj: 94981 objn: 94981 tsn: [0/14] afn: 7 hint: f
  hash: [0x7c457078,0x7c457078] lru: [0x76be8a80,0x7a3e0740]
  lru-flags: on_auxiliary_list
  ckptq: [NULL] fileq: [NULL]
  objq: [NULL] objaq: [NULL]
  st: FREE md: NULL fpin: 'ktspswh4: ktspfsbmb' fscn: 0x0.5001f2 tch: 0 lfb: 33
  flags:
Block dump from disk:
Decrypting encrypted buffer before dump.
buffer tsn: 14 rdba: 0x01c00081 (7/129)
scn: 0x0.500216 seq: 0x09 flg: 0x04 tail: 0x02162109
frmt: 0x02 chkval: 0xf476 type: 0x21=SECOND LEVEL BITMAP BLOCK【数据块类型为0x21，即二级位图块】
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0x00007F1446E09000 to 0x00007F1446E0B000
7F1446E09000 0000A221 01C00081 00500216 04090000  [!.........P.....]
【0000A221中21与type: 0x21 对应】


Dump of Second Level Bitmap Block
   number: 10      nfree: 2       ffree: 8      pdba:     0x01c00082 
【pdba表示父DBA，也就是L3的地址   number代表L1的总数，nfree代表空闲的L1数量】   
   Inc #: 0 Objd: 94981
  opcode:0 
 xid: 
  L1 Ranges :
  --------------------------------------------------------
   0x01c00080  Free: 1 Inst: 1【第1个L1数据块】 
   0x01c00090  Free: 1 Inst: 1 
   0x01c000a0  Free: 1 Inst: 1 
   0x01c000b0  Free: 1 Inst: 1 
   0x01c000c0  Free: 1 Inst: 1 
   0x01c000d0  Free: 1 Inst: 1 
   0x01c000e0  Free: 1 Inst: 1 
   0x01c000f0  Free: 1 Inst: 1 
   0x01c00100  Free: 5 Inst: 1 【Free: 5标记L1中可用空间状态】
   0x01c00101  Free: 5 Inst: 1
将数据块地址进行转换：rdba: 0x01c00081==》 (7/129)
select dbms_utility.data_block_address_file(to_number('01c00081','xxxxxxxx')) as file_id,
       dbms_utility.data_block_address_block(to_number('01c00081','xxxxxxxx')) as block_id 
from dual;
   FILE_ID   BLOCK_ID
---------- ----------
     7      129

5、根据L2位图块中的 L1 Ranges，可以找到第一个L1块的DBA，然后进一步找出L1位图块指向了哪些数据块。

--修改会话级参数，解密数据块内容
alter session set "_sga_clear_dump"=true;
--查看会话对应trace文件路径
alter session set tracefile_identifier='dumpl1block';
select value from v$diag_info where name ='Default Trace File';
/u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_18427_dumpl1block.trc
--转储数据块
alter system dump datafile 7 block 128;
L1位图块相比L3位图块信息量较少，主要存储L1的地址信息。


Start dump data blocks tsn: 14 file#:7 minblk 128 maxblk 128
Block dump from cache:
Dump of buffer cache at level 4 for pdb=0 tsn=14 rdba=29360256
BH (0x743f4298) file#: 7 rdba: 0x01c00080 (7/128) class: 8 ba: 0x74306000
  set: 5 pool: 3 bsz: 8192 bsi: 0 sflg: 0 pwc: 0,0
  dbwrid: 0 obj: 94981 objn: 94981 tsn: [0/14] afn: 7 hint: f
  hash: [0x7cb4b008,0x7cb4b008] lru: [0x73fd64c0,0x71fd6d80]
  lru-flags: on_auxiliary_list
  ckptq: [NULL] fileq: [NULL]
  objq: [NULL] objaq: [NULL]
  st: FREE md: NULL fpin: 'ktspfwh6: ktspffbmb' fscn: 0x0.5001f2 tch: 0 lfb: 33
  flags:
Block dump from disk:
Decrypting encrypted buffer before dump.
buffer tsn: 14 rdba: 0x01c00080 (7/128)
scn: 0x0.500216 seq: 0x03 flg: 0x04 tail: 0x02162003
frmt: 0x02 chkval: 0xa648 type: 0x20=FIRST LEVEL BITMAP BLOCK
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0x00007F1446E09000 to 0x00007F1446E0B000
7F1446E09000 0000A220 01C00080 00500216 04030000  [ .........P.....]
【0000A220的20，表示：type: 0x20=FIRST LEVEL BITMAP】


Dump of First Level Bitmap Block
 --------------------------------
   nbits : 4 nranges: 2         parent dba:  0x01c00081   poffset: 0    
【parent dba代表上一级DBA】


   unformatted: 0       total: 16        first useful block: 3      
   owning instance : 1
   instance ownership changed at 
   Last successful Search 
   Freeness Status:  nf1 0      nf2 0      nf3 0      nf4 0      


   Extent Map Block Offset: 4294967295 
   First free datablock : 16     
   Bitmap block lock opcode 0
   Locker xid:     :  0x0000.000.00000000
   Dealloc scn: 1594145.0 
   Flag: 0x00000000 (-/-/-/-/-/-)
   Inc #: 0 Objd: 94981 
  --------------------------------------------------------
  DBA Ranges :【这个L1管理的数据块的范围】
  --------------------------------------------------------
   0x01c00080  Length: 8      Offset: 0      
   0x01c00088  Length: 8      Offset: 8      
  【Metadata 是无数据，这里存放的是L3 L2 L1的块。】
   0:Metadata   1:Metadata   2:Metadata   3:FULL
   4:FULL   5:FULL   6:FULL   7:FULL
   8:FULL   9:FULL   10:FULL   11:FULL
   12:FULL   13:FULL   14:FULL   15:FULL


--First Level Bitmap Block
select dbms_utility.data_block_address_file(to_number('01c00080','xxxxxxxx')) as file_id,
       dbms_utility.data_block_address_block(to_number('01c00080','xxxxxxxx')) as block_id 
from dual;
   FILE_ID   BLOCK_ID
---------- ----------
     7        128

bbed查看存储结构

1、下面我将使用bbed工具进一步挖掘数据块的存储信息。由于Linux操作系统下，Oracle采用的是Little Endian操作系统字节序，因此8100c001值需要转换为01c00081，通过SQL转换后，对应的信息为(7/129)即7号数据文件第129个数据块。

段头块的第一个offset对应的值是23，表示数据块类型：PAGETABLE SEGMENT HEADER
BBED> d dba 7,130 offset 0 count 8
 File: u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 130              Offsets:    0 to    7           Dba:0x01c00082
------------------------------------------------------------------------
 23a20000 8200c001


段头块指向的L2位图块在offset 5192的位置，对应的值为8100c001。
BBED> d dba 7,130 offset 5192 count 8
 File: u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 130              Offsets: 5192 to 5199           Dba:0x01c00082
------------------------------------------------------------------------
 8100c001 00000000


select dbms_utility.data_block_address_file(to_number('01c00081','xxxxxxxx')) as file_id,
       dbms_utility.data_block_address_block(to_number('01c00081','xxxxxxxx')) as block_id 
from dual;
   FILE_ID   BLOCK_ID
---------- ----------
     7      129

2、查看dba 7,129数据块的存储信息，可以看到L2的第一个offset对应的值为21，表示数据块类型SECOND LEVEL BITMAP BLOCK。

BBED>  d dba 7,129 offset 0 count 8
 File: /u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 129              Offsets:    0 to    7           Dba:0x01c00081
------------------------------------------------------------------------
 21a20000 8100c001
L2指向L1数据块的位置从offset 116开始，从dump出来的地方我们来看，前面是一个地址，后面跟着是01000100，比较规律，大概7组之后就变成00000000(空)了。跟上面一样因为字节序的问题，这里我们需要将8000c001转换成01c00080。


BBED> d offset 116 count 100
 File: /u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 129              Offsets:  116 to  215           Dba:0x01c00081
------------------------------------------------------------------------
 8000c001 05000100 9000c001 01000100 a000c001 01000100 b000c001 01000100 
 c000c001 01000100 d000c001 01000100 e000c001 01000100 f000c001 01000100 
 0001c001 05000100 0101c001 05000100 00000000 00000000 00000000 00000000

Truncate原理

1、在执行truncate命令前，我把36个关键的offset详细信息记录到表格，方便理解对应的含义。有需要的朋友，可以从附件下载。

从offset 2736开始，记录aux map信息。

d v offset 2736
BBED> d v offset 2736
 File: u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 130     Offsets: 2736 to 3035  Dba:0x01c00082
-------------------------------------------------------
 8000c001 8300c001 8000c001 8800c001 l ..󿾮..󿾮..󿾮..󿾮
 9000c001 9100c001 9000c001 9800c001 l ..󿾮..󿾮..󿾮..󿾮
 a000c001 a100c001 a000c001 a800c001 l  .󿾮¡.󿾮 .󿾮¨.󿾮
 b000c001 b100c001 b000c001 b800c001 l °.󿾮±.󿾮°.󿾮¸.󿾮
 c000c001 c100c001 c000c001 c800c001 l 󿾮󿾮󿿮󿾮󿾮󿾮Ʈ󿾮
 d000c001 d100c001 d000c001 d800c001 l ή󿾮Ϯ󿾮ή󿾮֮󿾮
 e000c001 e100c001 e000c001 e800c001 l 󾯀.󿯀.󾯀.毀.
 f000c001 f100c001 f000c001 f800c001 l 򮾮󮾮򮾮
 0001c001 0201c001 00000000 00000000 l ..󿾮..󿾮........
 00000000 00000000 00000000 00000000 l ................

2、通过10046事件了解truncate的原理。

查看当前redo日志文件名
col MEMBER for a60
select member from v$logfile 
where group#=(select group# from v$log where status='CURRENT');


查看当前数据库时间
select to_char(sysdate,'yyyymmdd hh24:mi:ss') current_ts from dual;
20240621 13:32:52


启用10046事件跟踪
oradebug setmypid;
alter session set tracefile_identifier='truncate';
oradebug tracefile_name


/u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_19940_truncate.trc
oradebug event 10046 trace name context forever,level 12;
truncate table user02.TAB11;
oradebug event 10046 trace name context off;


dump redo log 日志文件
alter system dump logfile '/u01/app/oracle/oradata/PROD4/redo01.log';

3、从跟踪日志可以看到tab$和obj$基表里的dataobj#(data_object_id)值已经被修改掉。

检索delete基表操作
$ grep ^delete /u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_125632_truncate.trc
delete from compression_stat$ where dataobj# = :1 and ts# = :2
delete from superobj$ where subobj# = :1
delete from tab_stats$ where obj#=:1


检索update基表操作
$ grep ^update u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_125632_truncate.trc
update obj$ set obj#=:4, type#=:5,ctime=:6,mtime=:7,stime=:8,status=:9,dataobj#=:10,flags=:11,oid$=:12,spare1=:13,spare2=:14,spare3=:15,signature=:16,spare7=:17,spare8=:18,spare9=:19, dflcollid=decode(:20,0,null,:20),creappid=:21,creverid=:22, modappid=:23,modverid=:24,crepatchid=:25,modpatchid=:26 where owner#=:1 and name=:2 and namespace=:3 and remoteowner is null and linkname is null and subname is null
update tab$ set ts#=:2,file#=:3,block#=:4,bobj#=decode(:5,0,null,:5),tab#=decode(:6,0,null,:6),intcols=:7,kernelcols=:8,clucols=decode(:9,0,null,:9),audit$=:10,flags=:11,pctfree$=:12,pctused$=:13,initrans=:14,maxtrans=:15,rowcnt=:16,blkcnt=:17,empcnt=:18,avgspc=:19,chncnt=:20,avgrln=:21,analyzetime=:22,samplesize=:23,cols=:24,property=:25,degree=decode(:26,1,null,:26),instances=decode(:27,1,null,:27),dataobj#=:28,avgspc_flb=:29,flbcnt=:30,trigflag=:31,spare1=:32,spare2=decode(:33,0,null,:33),spare4=:34,spare6=:35,acdrflags=decode(:36,0,null,:36),acdrtsobj#=decode(:37,0,null,:37),acdrdefaulttime=:38,acdrrowtsintcol#=:39 where obj#=:1
update seg$ set type#=:4,blocks=:5,extents=:6,minexts=:7,maxexts=:8,extsize=:9,extpct=:10,user#=:11,iniexts=:12,lists=decode(:13, 65535, NULL, :13),groups=decode(:14, 65535, NULL, :14), cachehint=:15, hwmincr=:16, spare1=DECODE(:17,0,NULL,:17),scanhint=:18, bitmapranges=:19 where ts#=:1 and file#=:2 and block#=:3


查看基表信息
$ grep -i "CDOBJ" /u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_125632_truncate.trc
   CDOBJ: new object number:94981
   CDOBJ: new object number:95017


select dataobj#,obj# from tab$ where obj#=94981;
select HWMINCR from seg$ where ts#= 14 AND FILE#= 7;
select dataobj#,obj# from obj$ where obj#=94981;


col object_name for a15
col owner for a10
select object_id, data_object_id, owner,object_name from dba_objects 
where object_name='TAB11';
 OBJECT_ID DATA_OBJECT_ID OWNER      OBJECT_NAME
---------- -------------- ---------- ---------------
     94981        95017 user02     TAB11

4、从上述结果，可以看到Truncate表之后，data_object_id从94981变成了95017。我们分别看一下段头块、L2位图块、L1位图块对应的dba地址是否有变化。通过对各个块的dump，发现段头和L2位图块的data_obj_id已经发生了改变，从05730100变成了29730100，而只有第一个L1发生了变化，数据块则没有发生改变。

SQL> select to_char('94981','xxxxxxxx') old_dataobj,
    to_char('95017','xxxxxxxx') new_dataobj from dual;
OLD_DATAO NEW_DATAO
--------- ---------
    17305     17329    
17305转换为057301、17329转换为297301


L3位图块，offset 272代表Map Header的obj#
BBED> d dba 7,130 offset 272 count 32 
 File: /u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 130              Offsets:  272 to  303           Dba:0x01c00082
------------------------------------------------------------------------
 29730100 00000010 8000c001 08000000 8800c001 08000000 9000c001 08000000


L2位图块，offset 104代表LHWM所在的dba地址
BBED> d dba 7,129 offset 104 count 32
 File: /u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 129              Offsets:  104 to  135           Dba:0x01c00081
------------------------------------------------------------------------
 29730100 01000000 00000000 8000c001 01000100 9000c001 01000100 a000c001 


L1位图块，offset 192代表LHWM所在的dba地址
BBED> d dba 7,128 offset 192 count 32
 File: /u01/app/oracle/oradata/PROD4/prdtbs.dbf (7)
 Block: 128              Offsets:  192 to  223           Dba:0x01c00080
------------------------------------------------------------------------
 29730100 21531800 00000000 8000c001 08000000 00000000 8800c001 08000000

5、段头高水位信息恢复

truncate前对应的ext#为16，blk#为38，ext size为128
truncate后对应的ext#为0，blk#为3，ext size为8
$ grep -i "Highwater" /u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_125632_truncate.trc|grep -v SETHWM|grep -v Opcode
      Highwater::  0x01c00126  ext#: 16     blk#: 38     ext size: 128   
      Highwater::  0x01c00126  ext#: 16     blk#: 38     ext size: 128   
      Highwater::  0x01c00083  ext#: 0      blk#: 3      ext size: 8     
      Highwater::  0x01c00083  ext#: 0      blk#: 3      ext size: 8
      
select to_char(16,'xxxxx') ext,to_char(38,'xxxxx') blk,to_char(128,'xxxxx') extsize from dual;
EXT    BLK    EXTSIZ
------ ------ ------
    10       26      80


select to_char(0,'xxxxx') ext,to_char(3,'xxxxx') blk,to_char(8,'xxxxx') extsize from dual;
EXT    BLK    EXTSIZ
------ ------ ------
     0        3       8

truncate命令实际修改以下6个offset位置的数据。

6、如果重新dump段头块信息，可以看到段头部的ext和aux map的信息被清空了。但是这些信息会记录在redo log日志文件，通过dump redo log日志，然后解析出相应的信息。

extent map 地图信息
grep -i "ADD: dba" /u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_125632_truncate.trc
   ADD: dba:0x1c00100 len:128 at offset:16
   ADD: dba:0x1c000f8 len:8 at offset:15
   ADD: dba:0x1c000f0 len:8 at offset:14
   ADD: dba:0x1c000e8 len:8 at offset:13
   ADD: dba:0x1c000e0 len:8 at offset:12
   ADD: dba:0x1c000d8 len:8 at offset:11
   ADD: dba:0x1c000d0 len:8 at offset:10
   ADD: dba:0x1c000c8 len:8 at offset:9
   ADD: dba:0x1c000c0 len:8 at offset:8
   ADD: dba:0x1c000b8 len:8 at offset:7
   ADD: dba:0x1c000b0 len:8 at offset:6
   ADD: dba:0x1c000a8 len:8 at offset:5
   ADD: dba:0x1c000a0 len:8 at offset:4
   ADD: dba:0x1c00098 len:8 at offset:3
   ADD: dba:0x1c00090 len:8 at offset:2
   ADD: dba:0x1c00088 len:8 at offset:1
  
Auxillary Map 地图信息
$ grep -i "ADDAXT" /u01/app/oracle/diag/rdbms/prod4/PROD4/trace/PROD4_ora_125632_truncate.trc
  ADDAXT: offset:16 fdba:x01c00100 bdba:0x01c00102
  ADDAXT: offset:15 fdba:x01c000f0 bdba:0x01c000f8
  ADDAXT: offset:14 fdba:x01c000f0 bdba:0x01c000f1
  ADDAXT: offset:13 fdba:x01c000e0 bdba:0x01c000e8
  ADDAXT: offset:12 fdba:x01c000e0 bdba:0x01c000e1
  ADDAXT: offset:11 fdba:x01c000d0 bdba:0x01c000d8
  ADDAXT: offset:10 fdba:x01c000d0 bdba:0x01c000d1
  ADDAXT: offset:9 fdba:x01c000c0 bdba:0x01c000c8
  ADDAXT: offset:8 fdba:x01c000c0 bdba:0x01c000c1
  ADDAXT: offset:7 fdba:x01c000b0 bdba:0x01c000b8
  ADDAXT: offset:6 fdba:x01c000b0 bdba:0x01c000b1
  ADDAXT: offset:5 fdba:x01c000a0 bdba:0x01c000a8
  ADDAXT: offset:4 fdba:x01c000a0 bdba:0x01c000a1
  ADDAXT: offset:3 fdba:x01c00090 bdba:0x01c00098
  ADDAXT: offset:2 fdba:x01c00090 bdba:0x01c00091
  ADDAXT: offset:1 fdba:x01c00080 bdba:0x01c00088

truncate实际上是将ext_map和aux_map的对应的offset信息置为空值。我们可以修改offset位置对应的值，进行段头信息修复。

DBA实验手册第4讲-运用bbed工具解析位图数据块和truncate内部原理

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