从问题出发，解密Oracle rdba结构

好奇心是我们学习过程中最好的老师，对于Oracle的研究和学习也是如此，在遇到未知的问题时要善于提出why,本小节将从问题出发，和大家一起解密Oracle rdba结构。rdba 是Oracle数据块头部offset 4~7的一个结构，大小为4 bytes，由表空间相对文件号(tablespace relative file numbers，简称rfile#)和块号（简称block#）2部分组成。

问题一、rdba是如何转换为rfile#和block#？

Oracle内部是如何将4 bytes的rdba转换rfile#和block#两个值呢？这是一个问题，首先使用Oracle dump工具转储数据块，
alter session set tracefile_identifier='orastar_rdba ';
oradebug setmypid
alter system dump datafile 5 block 130;
oradebug close_trace
oradebug tracefile_name

在dump的输出文件中，数据块头部信息如下，
buffer tsn: 6 rdba: 0x01400082 (5/130)
scn: 0x0000.00347db2 seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x7db22301
frmt: 0x02 chkval: 0xfd95 type: 0x23=PAGETABLE SEGMENT HEADER
对rdba: 0x01400082 (5/130)进行二进制分析，详细分析内容见下图，至此该问题的答案已经非常清晰。
问题答案：rdba由4 bytes组成，共32 bits,offset 22~32（10 bits）表示 RFILE#,offset 0~21（22 bits）表示：block#。

在完成rdba结构解析后，作者对RFILE#产生了一些疑问。

问题二、RFILE#和FILE#到底有什么区别，取值范围是多少呢？

对于该问题我们通过实验分析， 
SQL> create tablespace hsql datafile '/oradata/epmsn/hsql1.dbf' size 1024k autoextend off;

spool /home/oracle/cr_tb.sql
set serveroutput on
DECLARE
c_sql varchar2(100) := '';
begin
for i in 2..1030 loop
c_sql := 'alter tablespace hsql add datafile '||'''/oradata/epmsn/hsql'||i||'.dbf''  size 1024K;';
dbms_output.put_line(c_sql);
end loop;
end;
/

SQL> @cr_tb.sql
Tablespace altered.
SQL>alter tablespace hsql add datafile '/oradata/epmsn/hsql1024.dbf'  size 1024K
ERROR at line 1:
ORA-01686: max # files (1023) reached for the tablespace HSQL

SQL> select ts#,count(1) from v$datafile group by ts#;
       TS#   COUNT(1)
---------- ----------
	 1	    1
	 6	 1023
	 2	    1
	 4	    2
	 0	    1
SQL>
通过以上实验结果和查询Oracle官方文档，我们可以总结以下知识点：
1、	FILE#(File identification number):数据文件唯一标识，database级唯一。
2、	RFILE#(Tablespace relative datafile number):表空间相对文件号，tablespace级唯一。
3、	File#取值范围为： 1~65533。
4、	RFILE#的取值范围为: 1~1023,大于1023时重置为1保持表空间内唯一。
5、	当file#<1024时,file#=rfile#,否则file#自增，rfile重置为1自增。
6、	rdba由4 bytes组成，共32 bits,offset 22~31（10 bits）表示 RFILE#,offset 0~21（22 bits）表示：block#
7、	Oracle Physical Database Limits中（Database files	Maximum per tablespace	Operating system dependent; usually 1022），2^10 = 1024-1(去掉0),所以rfile#在单个表空间内最多1023个，官方文档和mos中提到的1022，有点不准确。

问题三、如何通过程序解析rdba结构？

   作者使用C语言解析rdba结构，程序伪代码如下所示，
*********程序开始ora_rdba.c
unsigned int rfn  = rdba>>22;
    unsigned int blk  = (rdba<<10)>>10;
    printf("rdba is: %#08x\n",rdba);
    printf("datafile# is: %d\n",rfn);
    printf("datablock is: %d\n",blk);
    printf("dump command:alter system dump datafile %d block %d;\n",rfn,blk);
*********程序结束
使用操作系统解析工具ora_rdba，进行rdba结构解析， 
[oracle@sourcedb ~]$ ora_rdba 0x01400082
*******Welcome to use ora_rdba tool authored by orastar.*******
*******weixin: xidoublestar*******
rdba is: 0x1400082
datafile# is: 5
datablock is: 130
dump command:alter system dump datafile 5 block 130;
[oracle@sourcedb ~]$