Oracle hanganalyze

oracle hanganalyze

1.数据库hang的几种可能性

oracle死锁或者系统负载非常高比如cpu使用或其他一些锁等待很高都可能导致系统hang住,比如大量的DX锁。
通常来说,我们所指的系统hang住,是指应用无响应,普通的sqlplus几乎无法操作等等。

2. 如何进行hang分析?hang分析有哪些level?如何选择level?
hanganalyze有如下几种level:
10     Dump all processes (IGN state)
 5      Level 4 + Dump all processes involved in wait chains (NLEAF state)
 4      Level 3 + Dump leaf nodes (blockers) in wait chains (LEAF,LEAF_NW,IGN_DMP state)
 3      Level 2 + Dump only processes thought to be in a hang (IN_HANG state)
 1-2    Only HANGANALYZE output, no process dump at all

从上面的信息看,在进行hanganalyze dump时有多种级别的level可以选择,那么如何选择level?
一般来讲,不建议使用level 3以上的操作,因为产生的trace可能会很大,尤其是大型的OLTP系统;另外一般数据库hang住时可能系统压力都巨大,所以再产生很大的trace可能导致问题更加严重。

从oracle 9i开始hangalanyze 操作提供了针对Oracle RAC的支持,有如下2种方式:
1) ALTER SESSION SET EVENTS 'immediate trace name HANGANALYZE level 3';

2) 使用oradebug 命令 -- —针对rac的用法
ORADEBUG setmypid
oradebug unlimit

ORADEBUG setinst all
ORADEBUG -g def hanganalyze 3
oradebug close_trace
oradebug tracefile_name

   


3) 对于单实例,我们通常进行如下操作即可:
oradebug setmypid
oradebug unlimit

oradebug hanganalyze 3
oradebug close_trace
oradebug tracefile_name



其次在做hang分析的时候,建议同时做一个systemstate dump或针对个别的process进行processstate dump,如下:

---systemstate dump
oradebug setmypid
oradebug unlimit
oradebug dump systemstate 2;
oradebug close_trace
oradebug tracefile_name
 
---processstate dump
ospid指的是v$process.spid或os层的pid,而setorapid,指的是v$process.pid

oradebug setospid xxxx
oradebug dump processstate 3;
oradebug close_trace
oradebug tracefile_name

我们知道当一个数据库hang住时,最头痛的问题是无法登陆数据,也就无法进行故障的处理,因此很多人只能通过重启
操作系统来讲解决问题,其实从Oracle 10g开始,Oracle提供了prelim的登陆方式,如下:

sqlplus -prelim / as sysdba
oradebug setospid
oradebug unlimit
oradebug dump systemstate 10

退一万步讲,即使我们无法通过SQLPLUS登陆数据库,仍然还是可以从操作系统层面入手的,即通过操作系统的命令来
对进程进行dump,例如aix环境中可以使用dbx命令来dump processstate,如下:

dbx -a PID (where PID = any oracle shadow process)       —通过ps -ef|grep xxx查看
dbx() print ksudss(10)
…return value printed here
dbx() detach

---dump 整个操作系统的状态
---systemstate dump
oradebug setmypid
oradebug unlimit
oradebug dump systemstate   2;
oradebug -g def dump systemstate 10  --RAC环境
oradebug close_trace
oradebug tracefile_name
 

--根据操作系统进程追踪
---processstate dump
oradebug setospid xxxx
或者ORACLE SID,它们是一样的:
oradebug setorapid 18   --根据Oracle ID
oradebug dump processstate  3;
oradebug close_trace

oradebug trace file_name


--获取某进程的状态信息
   oradebug setospid 22180
   oradebug dump processstate 10
   oradebug tracefile_name


--获取进程错误信息状态
   oradebug setospid 22180
   oradebug dump errorstack 3

--根据要update语句或者sid 找到要跟踪的进程,例如存在锁的情况,可以根据阻塞的sql来生成spid
select p.spid
from v$session s,v$process p,v$sqlarea c
where s.username is not null and s.PADDR=p.ADDR and s.sql_id=c.sql_id
and s.sql_fulltext like'%UPDATE t_config_info%'
SPID

再在另一个会话中执行下面的语句
SQL> oradebug setospid SPID
SQL> oradebug unlimit
SQL> oradebug dump processstate 10
SQL> oradebug tracefile_name

---查看oradebug 的帮助
SQL> oradebug help
SQL> oradebug dumplist


3. 如何解读hang分析的trace文件,获取有用信息'
*** ACTION NAME:() 2010-03-12 00:04:01.497
*** MODULE NAME:(sqlplus@S7_C_YZ_YZSJK (TNS V1-V3)) 2010-03-12 00:04:01.497    —模块名 跟v$session.module_name一样
*** SERVICE NAME:(SYS$USERS) 2010-03-12 00:04:01.497
*** SESSION ID:(5184.45287) 2010-03-12 00:04:01.497         —-sid (5184)   serial# (35287)
*** 2010-03-12 00:04:01.497
==============
HANG ANALYSIS:
==============
Found 54 objects waiting for
<0/5210/10419/0x99d0a88/11215038/No Wait>                  —从这里看 session 5210 阻塞了54个对象
Open chains found:
Chain 1 : :    —从这里开始以下的session都是被前面的5210阻塞
<0/5210/10419/0x99d0a88/11215038/No Wait>
– <0/3994/15494/0xd9ac1b0/6574102/enq: TM – contention>
– <0/4962/58962/0xca03618/5710044/enq: DX – contention>
Other chains found:                                            —下面的session也是被前面所阻塞,被间接阻塞
Chain 2 : :
<0/4001/31548/0xf9f3ab0/4980956/enq: DX – contention>
Chain 3 : :
<0/4014/30717/0xaa27b48/7446746/gc buffer busy>
Chain 4 : :
<0/4039/42115/0xd9f5710/5595180/PX Deq: Table Q Normal>

 

Cycle 1 : :        —cycle 通常是死锁 一般来说很有可能就是hang的根源
<980/3887/0xe4214964/24065/latch free>
– <2518/352/0xe4216560/24574/latch free>
– <55/10/0xe41236a8/13751/latch free>

如果trace中出现了Cycle,基本上Oracle就hang了。

4. 不同版本hang分析的差异?trace有何异同?
如下是oracle8~10g的 hanganalyze trace信息格式:
Oracle 8.x : [nodenum]/sid/sess_srno/session/state/start/finish/[adjlist]/predecessor
Oracle9i:  [nodenum]/cnode/sid/sess_srno/session/ospid/state/start/finish/[adjlist]/predecessor
Oracle10g:[nodenum]/cnode/sid/sess_srno/session/ospid/state/start/finish/[adjlist]/predecessor

Nodenum     –》 每个session做hanganalyze生成的一个序列号
sid         –》 Session ID
sess_srno   –》 Serial#
ospid       –》 OS Process Id  (v$process spid)
state       –》 State of the node
adjlist     –》 adjacent node   (Usually represents a  blocker node) –通常是阻塞者,临近的node(通常代表一个blocker node)
predecessor –》 predecessor node (Usually represents a waiter node)  –通常是被阻塞者,是Predecessor node ,通常代表一个 waiter node
cnode       –》 节点号 从9i开始才有

关于state 有如下几种值:
State有如下几种状态:
       (1)IN_HANG:如果Session处于这种状态,表示Session遇到deadlock或者处于hung状态,通常还有其他node(blocker)也处于该状态。
       (2)LEAF/LEAF_NW:这些Session通常是“blocker”或者是等待某些资源的“slow” node,通过字段“predecessor” 可以很容易标识出这些node
       (3)NLEAF:这些Session通常被认为是“stuck”会话,意味着这些Session在等待某些Session的资源。通过字段“adjlist”可以很容易的定义该进程的blocker。
       (4)IGN/IGN_DMP:这些Session通常是IDLE Session。

IN_HANG      –》 该状态是一个非常危险的状态,通常表现为一个节点陷入了死循环或是hung。
一般来说出现这种情况,该节点的临辟节点也是一样的状态 即adjlist

例如:
[16]/0/17/154/0x24617be0/26800/IN_HANG/29/32/[185]/19   —从IN_HANG 我们可以看出185被16阻塞
[185]/1/16/4966/0×24617270//IN_HANG/30/31/[16]/16       —
LEAF         –》通常是被认为blockers的重点对象。那么如何去确定呢?

一般根据后面的predecesor来判断该session是不是blocker或者是waiter。
例如:
[ nodenum]/cnode/sid/sess_srno/session/ospid/state/start/finish/[adjlist]/predecessor
[16]/0/17/154/0x24617be0/26800/LEAF/29/30//19         –从这里看19是waiter 因此我们认为17阻塞了20
[19]/0/20/13/0×24619830/26791/NLEAF/33/34/[16]/186

LEAF_NW     –》跟leaf类似 不过可能会占用cpu
NLEAF       –》该状态的session通常被认为 “stuck” session。即其他session所需要的资源正被其holding。
IGN         –》该状态的session通常是处理IDLE状态,除非其adjlist存在,如果是,那么该session正在等待其他session。
IGN_DMP     –》跟IGN类似。

例如:
[nodenum]/cnode/sid/sess_srno/session/ospid/state/start/finish/[adjlist]/predecessor
[16]/0/17/154/0x24617be0/26800/LEAF/29/30//19
[19]/0/20/13/0×24619830/26791/NLEAF/33/34/[16]/186
[189]/1/20/36/0×24619830//IGN/95/96/[19]/none
[176]/1/7/1/0x24611d80//IGN/75/76//none

从上面看,189在等待19,19在等待16,而176是一个idle session。
SINGLE_NODE,SINGLE_NODE_NW 可以认为跟LEAF,LEAF_NW一样,除非没有依赖对象。

5. 11g中hanganalyze trace格式的变化
我们知道从11g(应该是从11.1)开始,Oracle的trace格式相比10g而已,有很大的改变.hanganalyze trace格式也不例外.如下是今天一个学生提到的问题,drop user xxxx cascade 删除用户时hang住. 通过oradebug hanganalyze 3 我们来寻找问题的根本原因,首先来看一下trace的内容 :

    
*** 2014-01-23 10:53:59.779
===============================================================================
HANG ANALYSIS:
 instances (db_name.oracle_sid): tlgdb.tlgdb
 oradebug_node_dump_level: 3
 analysis initiated by oradebug
 os thread scheduling delay history: (sampling every 1.000000 secs)
 0.000000 secs at [ 10:53:59 ]
 NOTE: scheduling delay has not been sampled for 0.578092 secs    0.000000 secs from [ 10:53:55 - 10:54:00 ], 5 sec avg
 0.000000 secs from [ 10:52:59 - 10:54:00 ], 1 min avg
 0.000000 secs from [ 10:49:00 - 10:54:00 ], 5 min avg
 vktm time drift history
===============================================================================
 
Chains most likely to have caused the hang:
 [a] Chain 1 Signature: 'enq: TX - row lock contention' (cycle)
 Chain 1 Signature Hash: 0xe6386940
 
===============================================================================
Cycles:
 
-------------------------------------------------------------------------------
Chain 1:
-------------------------------------------------------------------------------
 Oracle session identified by:
 {
 instance: 1 (tlgdb.tlgdb)
 os id: 14027
 process id: 19, oracle@sinosoft19 (TNS V1-V3)
 session id: 191
 session serial #: 3
 }
 is waiting for 'enq: TX - row lock contention' with wait info:
 {
 p1: 'name|mode'=0x54580004
 p2: 'usn<<16 | slot'=0x90008
 p3: 'sequence'=0x2e03
 time in wait: 0.760805 sec
 timeout after: never
 wait id: 3836
 blocking: 0 sessions
 current sql:
 short stack: ksedsts()+465<-ksdxfstk()+32<-ksdxcb()+1927<-sspuser()+112<-__sighandler()<-semtimedop()+10<-skgpwwait()+160<-ksliwat()+2022<-kslwaitctx()+163<-ksqcmi()+2848<-ksqgtlctx()+3501<-ksqgelctx()+557<-ktuGetTxForXid()+131<-ktcwit1()+336<-ktbgtl0()+1142<-kdiins0()+44906<-kdiinsp()+91<-kauxsin()+1784<-qesltcLoadIndexList()+922<-qesltcLoadIndexes()+55<-qerltcNoKdtBufferedInsRowCBK()+374<-qerltcSingleRowLoad()+279<-qerltcFetch()+380<-insexe()+682<-opiexe()+5632<-opipls()+2164<-opiodr()+917<-rpidrus()+211<-skgmstack()+148<-rp
 wait history:
 * time between current wait and wait #1: 0.002079 sec
 1.       event: 'utl_file I/O'
 time waited: 0.000011 sec
 wait id: 3835            p1: ''=0x3
 * time between wait #1 and #2: 0.000005 sec
 2.       event: 'utl_file I/O'
 time waited: 0.000000 sec
 wait id: 3834            p1: ''=0x1
 * time between wait #2 and #3: 0.000003 sec
 3.       event: 'utl_file I/O'
 time waited: 0.000001 sec
 wait id: 3833            p1: ''=0x1
 }
 and is blocked by the session at the start of the chain.
 
Chain 1 Signature: 'enq: TX - row lock contention' (cycle)
Chain 1 Signature Hash: 0xe6386940
-------------------------------------------------------------------------------
 
===============================================================================
Extra information that will be dumped at higher levels:
[level  3] :   1 node dumps -- [UNDEF] [IN_HANG]
 
State of ALL nodes
([nodenum]/cnode/sid/sess_srno/session/ospid/state/[adjlist]):
[190]/1/191/3/0x1eb8ac1b0/14027/IN_HANG/[190]
 
*** 2014-01-23 10:53:59.788
===============================================================================
END OF HANG ANALYSIS
===============================================================================
 
*** 2014-01-23 10:53:59.788
===============================================================================
HANG ANALYSIS DUMPS:
 oradebug_node_dump_level: 3
===============================================================================
 
State of LOCAL nodes
([nodenum]/cnode/sid/sess_srno/session/ospid/state/[adjlist]):
[190]/1/191/3/0x1eb8ac1b0/14027/IN_HANG/[190]
 
Dumping call stack for process with ospid 14027
Dumping call stack for process with ospid 14027
Dumping detailed process information (fixed sga, context, etc.) for ospid 14027
 dump location: /u01/app/oracle/diag/rdbms/tlgdb/tlgdb/trace/tlgdb_ora_14027.trc
 
*** 2014-01-23 10:54:01.005
===============================================================================
HANG ANALYSIS DUMPS: END
===============================================================================

大家可以看到trace的内容跟10g版本相比,变化比较大,其实这看起来更容易一些了,只是我们还不太习惯而已。当然,重点是这一段内容:

State of ALL nodes
([nodenum]/cnode/sid/sess_srno/session/ospid/state/[adjlist]):
[190]/1/191/3/0x1eb8ac1b0/14027/IN_HANG/[190]

我们将上述内容进行分解:
nodenum:     190 表示sid
cnode:        1   表示数据库节点编号
sid:          191 表示sid
0x1eb8ac1b0:  3   表示serial#号
session:      0x1eb8ac1b0 表示该Session的saddr地址
ospid:        14027       表示该session的操作系统进程编号
state:        IN_HANG     表示该session的状态
adjlist:      190         表示blocker的sid值

当我们将上述内容分解之后,你会发现,之所以drop user没反应,是因为被sid 190所阻塞了,那么我们最后来看一下sid=190 是什么进程:

SYS@tlgdb> select p.SPID from v$session s,v$process p where s.PADDR=p.ADDR and s.SID=190;
 
SPID
------------------------
14014
 
[oracle@sinosoft19 trace]$ ps -ef | grep 14014
oracle   14014     1  0 10:44 '        00:00:00 ora_mmon_tlgdb
oracle   14682 14251  0 11:12 pts/0    00:00:00 grep 14014

很显然,mmon进程为非核心进程,我们可以直接kill掉。当然最后kill mmon进程之后drop user很快完
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