1.4 linux記憶體體系與oracle記憶體空間
1.4.1 linux使用者空間與核心空間
一般來說，linux作業系統把虛拟位址空間劃分為使用者空間和核心空間。例如x86架構下的32位linux虛拟位址空間是4gb（0x0000 0000～0xffff ffff），其中大緻将前3gb（0x0000 0000～0xbfff ffff）劃分為使用者空間，後1gb（0xc000 0000～0xffff ffff）劃分為核心空間。
使用者程式隻能在使用者模式（使用者空間）下執行，而不能通路特權模式（核心空間）的資料，也不能跳轉到核心代碼執行，這樣的設計可以保護核心，最主要的原因是當一個使用者程序通路了非法位址，最壞的情況是該程序崩潰，而不會影響到核心和其他程序正常運作。
cpu在産生中斷或異常時會自動切換模式，由使用者模式切換到特權模式，這時就可以允許跳轉到核心代碼中執行中斷或異常服務程式。事實上，所有核心代碼的執行都是從中斷或異常服務程式開始的，整個linux核心就是由各種中斷處理和異常處理程式組成的。
linux下的oracle記憶體配置設定如圖1-3、圖1-4所示。
oracle10g中的sga與pga在linux中是獨立配置設定的，但是在11g中，預設情況下sga記憶體區域包含了pga的記憶體空間。
1.4.2 linux下的oracle記憶體體系結構
我們知道，oracle主要是由記憶體結構和實體結構組成的，如圖1-5所示。
圖1-5 oracle體系結構
可以看出，oracle 記憶體結構存在于作業系統的使用者空間，是以我們在部署oracle前，就必須事先在linux作業系統層面配置好oracle記憶體位址空間，這樣才能成功地配置sga與pga，進而避免在安裝oracle的時候出現類似“ora-27102：out of memory”的錯誤。
1.4.3 linux下的oracle記憶體配置設定
oracle記憶體結構處于linux作業系統的使用者空間，是以需要通過設定linux作業系統核心參數來對oracle 記憶體進行配置設定。由于linux延續了systemv ipc以及後來的posix ipc通信标準，是以linux下的記憶體配置設定主要由以下參數決定，如表1-1所示。
shmall在很多系統上是用頁面數而不是位元組數來計算的。對于一般的linux來說，page頁的大小一般為4096。
參數shmmax是oracle最重要的linux核心參數之一，該參數以位元組為機關限制單個共享記憶體段的最大值。與此同時，參數shmall用于限制共享記憶體總數（位元組或者page頁）。對于oracle而言，必須保證這個數值足夠大，建議值為超過資料庫共享記憶體與其他共享記憶體的總和。oracle官方文檔對linux參數限制描述如圖1-6所示。
圖1-6 oracle官方linux核心參數
我們可以通過以下示例來驗證linux下的oracle（10g）記憶體配置設定：
1）檢視oracle sga與pga配置設定情況，如圖1-7所示。
2）檢視linux系統共享記憶體配置設定情況，如圖1-8所示。
可以看到，linux系統配置設定了3個共享記憶體段，每個共享記憶體段的大小為2gb。
3）檢視linux環境中的sysctl.conf配置，如圖1-9所示。
結合前面内容，不難看出：
單個共享記憶體段最大值為kernel.shmmax＝2147483648b＝2gb，與圖1-10一緻；
sga＝3（共享記憶體段數量）×2gb（單個記憶體段最大值）＝6gb；
pga＝2gb；
linux共享記憶體大小＝kernel.shmall＝2097152×4096/1024/1024/1024＝8gb＝sga（6gb）＋pga（2gb）。
圖1-7 oracle sga與pga配置設定
圖1-8 共享記憶體段
圖1-9 sysctl.conf配置
上述内容可以概括如圖1-10所示。
結合前面内容，我們可以得出以下結論：
參數kernel.shmmax決定了單個共享記憶體段的最大值為2gb，即在linux作業系統層面能配置設定的單個共享記憶體段的最大值為2gb。如果所需共享記憶體大于該值，則需要配置設定多個共享記憶體段，以最大共享記憶體段（2gb）為門檻值對所需共享記憶體段進行拆分配置設定。
參數kernel.shmall（8gb）決定了linux作業系統能夠提供給oracle共享記憶體的上限值，sga與pga總和不能超過該門檻值。
圖1-10 linux下的oracle記憶體配置設定（10g）
當sga_target設定為6gb時，kernel.shmmax（2gb）決定了linux系統配置設定的單個共享記憶體段上限值，是以需要配置設定3（6gb/2gb）個共享記憶體段來提供給sga。oracle推薦1個instance使用1個共享記憶體段，那麼當上述3個共享記憶體段被配置設定時，将會在共享記憶體段之間産生記憶體位址斷層（gap）。是以當資料庫進行ipc通信時，可能存在跨共享記憶體段的内部資料互動，這樣會降低共享記憶體段間的資料互動效率。是以，建議linux環境中的oracle使用1個共享記憶體段，這樣可以減少跨記憶體段的資料互動，進而提升資料庫性能。
圖1-10是以oracle 10g為例進行講解的，有興趣的讀者可以結合圖1-4對oracle11g進行擴充。