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PostgreSQL启动过程中的那些事七:初始化共享内存和信号十二:shmem中初始化SharedBackendStatus

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       这一节 pg 初始化共享后台进程状态数组 SharedBackendStatus 和多个字符串缓存 ,通过 CreateSharedBackendStatus 例程实现。

1 先上个图,看一下函数调用过程梗概,中间略过部分细节


 

初始化 SharedBackendStatus 方法调用流程图

 

2 初始化 xlog 相关结构

话说 main()-> ->PostmasterMain()-> ->reset_shared() -> CreateSharedMemoryAndSemaphores()> ->CreateSharedBackendStatus() ,调用 ShmemInitStruct() 在其中 调用 hash_search() 在哈希表索引 "ShmemIndex" 中查找 "Backend Status Array" ,如果没有,就在 shmemIndex 中给 "Backend Status Array " 分一个 HashElement ShmemIndexEnt entry ,在其中的 Entry 中写上 "Backend Status Array " 。返回 ShmemInitStruct() ,再调用 ShmemAlloc() 在共享内存上给 "Backend Status Array " 相关结构(见下面“ Backend Status 相关结构图” )分配空间,设置 entry (在这儿及ShmemIndexEnt 类型变量)的成员 location 指向该空间, size 成员记录该空间大小 最后返回 CreateSharedBackendStatus () ,让 PgBackendStatus * 类型静态 全局变量 BackendStatusArray 指向 所分配内存

CreateSharedBackendStatus() 调用 ShmemInitStruct() 在其中 调用 hash_search() 在哈希表索引 "ShmemIndex" 中查找 "Backend Application Name Buffer" ,如果没有,就在 shmemIndex 中给 "Backend Application Name Buffer" 分一个 HashElement ShmemIndexEnt entry ,在其中的 Entry 中写上 "Backend Application Name Buffer" 。返回 ShmemInitStruct() ,再调用 ShmemAlloc() 在共享内存上给 "Backend Application Name Buffer" 相关结构(见下面“ Backend Status 相关结构图” )分配空间,设置 entry (在这儿及ShmemIndexEnt 类型变量)的成员 location 指向该空间, size 成员记录该空间大小 最后返回 CreateSharedBackendStatus () ,让 char * 类型 全局变量 BackendAppnameBuffer 指向 所分配内存 ,设置上面BackendStatusArray 变量所指的 PgBackendStatus 结构链表的每一个成员的st_appname 指向BackendAppnameBuffer 的每一个64 字节长char * ,形成一一对应。

CreateSharedBackendStatus() 调用 ShmemInitStruct() 在其中 调用 hash_search() 在哈希表索引 "ShmemIndex" 中查找 "Backend Client Host Name Buffer" ,如果没有,就在 shmemIndex 中给 "Backend Client Host Name Buffer" 分一个 HashElement ShmemIndexEnt entry ,在其中的 Entry 中写上 "Backend Client Host Name Buffer" 。返回 ShmemInitStruct() ,再调用 ShmemAlloc() 在共享内存上给 "Backend Client Host Name Buffer" 相关结构(见下面“ Backend Status 相关结构图” )分配空间,设置 entry (在这儿及ShmemIndexEnt 类型变量)的成员 location 指向该空间, size 成员记录该空间大小 最后返回 CreateSharedBackendStatus () ,让 char * 类型 全局变量 BackendClientHostnameBuffer 指向 所分配内存 ,设置上面BackendStatusArray 变量所指的 PgBackendStatus 结构链表的每一个成员的st_clienthostname 指向BackendClientHostnameBuffer 的每一个64 字节长char * ,形成一一对应。

InitPredicateLocks() 调用 ShmemInitStruct() 在其中 调用 hash_search() 在哈希表索引 "ShmemIndex" 中查找 "Backend Activity Buffer" ,如果没有,就在 shmemIndex 中给 "Backend Activity Buffer" 分一个 HashElement ShmemIndexEnt entry ,在其中的 Entry 中写上 "Backend Activity Buffer" 。返回 ShmemInitStruct() ,再调用 ShmemAlloc() 在共享内存上给 "Backend Activity Buffer" 相关结构(见下面“ Backend Status 相关结构图” )分配空间,设置 entry (在这儿及ShmemIndexEnt 类型变量)的成员 location 指向该空间, size 成员记录该空间大小 最后返回 InitPredicateLocks () ,让 char * 类型 全局变量 BackendActivityBuffer 指向 所分配内存 ,设置上面BackendStatusArray 变量所指的 PgBackendStatus 结构链表的每一个成员的st_activity 指向BackendActivityBuffer 的每一个1024 字节长char * ,形成一一对应。

相关结构定义见下面:

typedef struct PgBackendStatus

{

    /*

      * To avoid locking overhead, we use the following protocol: a backend

      * increments st_changecount before modifying its entry, and again after

      * finishing a modification.  A would-be reader should note the value of

      * st_changecount, copy the entry into private memory, then check

      * st_changecount again.  If the value hasn't changed, and if it's even,

      * the copy is valid; otherwise start over.  This makes updates cheap

      * while reads are potentially expensive, but that's the tradeoff we want.

      */

    int         st_changecount ;

 

    /* The entry is valid iff st_procpid > 0, unused if st_procpid == 0 */

    int         st_procpid ;

 

    /* Times when current backend , transaction, and activity started */

    TimestampTz st_proc_start_timestamp ;

    TimestampTz st_xact_start_timestamp ;

    TimestampTz st_activity_start_timestamp ;

 

    /* Database OID, owning user's OID, connection client address */

    Oid         st_databaseid ;

    Oid         st_userid ;

    SockAddr    st_clientaddr ;

    char       * st_clienthostname ;       /* MUST be null-terminated */

 

    /* Is backend currently waiting on an lmgr lock? */

    bool        st_waiting ;

 

    /* application name; MUST be null-terminated */

    char       * st_appname ;

 

    /* current command string; MUST be null-terminated */

    char       * st_activity ;

} PgBackendStatus ;

 

初始化完 ProcArray 相关结构 的共享内存结构图

       为了精简上图,把创建 shmem 的哈希表索引 "ShmemIndex" 时创建的 HCTL 结构删掉了,这个结构的作用是记录创建可扩展哈希表的相关信息,不过这个结构在 "ShmemIndex" 创建完成后也会由于出了对象作用域而消失。增加了左边灰色底的部分,描述 共享内存 /shmem 里各变量物理布局概览,由下往上,由低地址到高地址。 图中黄色的索引项就是本节新增加的索引项。

Backend Status 相关结构图

 

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