oracle等待事件之free buffer waits

1.什么时候会发生free buffer waits呢？
简单来说，当需要在buffer cache中寻找可用块但是找不到时，就会发生这个等待。找寻可用块的理由包括读取数据块到内存中，或者构造CR块。
SQL> select name,parameter1,parameter2,parameter3,wait_class from v$event_name where name ='free buffer waits';

NAME PARAMETER1 PARAMETER2 PARAMETER3 WAIT_CLASS
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free buffer waits file# block# set-id# Configuration

2.Oracle读取数据块的过程
1）比如Oracle要读取1号对象，2号文件，3号块，首先根据对象号，文件号，块号计算hash值，然后去搜索哈希表，确定是否目标数据块已经存在在内存中。这里的hash表是CBC链的header的集合。
2）根据计算出的hash值得到bucket的内存，然后去扫描这个bucket的CBC链，扫描的时候会在CBC latch的保护下，依次对比结果，如果匹配，那么取得BA地址，读取buffer。
3）如果不存在，那么需要在LRU链上寻找可重用的块，在扫描过程中，被pin住的块，TCH大于2的块和脏块不会被重用，pin住的块会被跳过，TCH大于2的块会被移动到LRU链表的热端，TCH小于2的脏块会被移动到LRUW链，当扫描到LRU链的40%时，40%是由隐含参数_db_block_max_scan_pct控制的，此时若还没有找到可覆盖的buffer，将会停止扫描，唤醒DBWR进程写脏块，同时前台进程转入睡眠状态，此时的等待事件就是free buffer waits。
4）如果找到可覆盖的buffer，那么在下一步之前会首先根据脏块的总数，决定是否主动唤醒DBWR进程写脏块，如果脏块数占到了检查点队列的25%，那么不等DBWR进程3秒醒来，而是主动唤醒。25%是由隐含参数_db_large_dirty_queue决定的。主动唤醒是不会有free buffer waits等待的。
5）DBWR进程被唤醒或者3秒醒来写脏块后，将可重用的脏块挂到辅助LRU链表上。
从上述过程可以看到，隐含参数_db_block_max_scan_pct隐含参数通过控制脏块数目，主动唤醒DBWR写脏块，有助于缓解free buffer waits事件。

产生free buffer waits的原因？
1）db_cache_size值太小
2）检查db_writer_processes参数，一般来说这个值不太会主动修改，默认每8个CPU会有一个dbwr进程
3）存储性能有问题，可能写脏数据慢，可能写redo慢
4）延迟块清除，这种行为可能会占用大量的buffer
5）sql效率差，物理读过大或者要构造的CR块过多，比如大表select *，笛卡尔积等

上述读取数据块的过程中提到过扫描LRU链的时候跳过的块的情况可以这么查：
SQL> select * from v$sysstat where name in ('free buffer inspected','free buffer requested');
STATISTIC# NAME CLASS VALUE STAT_ID CON_ID
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206 free buffer requested 8 1134972512 3411924934 0
210 free buffer inspected 8 366218879 941676439 0

SQL> select 366218879/1134972512 from dual;

366218879/1134972512
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.32266762
free buffer inspected：扫描LRU链寻找可重用的块时候跳过的块的个数
free buffer requested：请求重用块的次数
上述结果表明平均每次请求扫描0.32个块，也就是说一般马上就能拿到重用块。