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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十六:shmem中初始化BgWriter

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       这一节 pg 初始化后台写进程( BgWriter )用到的相关结构,通过 BgWriterShmemInit 例程实现 。主要是初始化了一个 BgWriterShmemStruct 结构,并使用了面向过程C 语言编程的一个技巧,把这个结构中的固定长度数组 BgWriterRequest requests[1] 扩充成 NBuffers 个(根据默认值或 GUC 参数的设置计算得到)的 BgWriterRequest 结构的数组,以供后台写进程使用。

后台写进程 bgwriter pg8.0 新增加的。尝试维护一个常规 backend 进程来从必须写出的脏共享缓存写出数据。负责处理共享缓存数据交换、所有检查点的 WAL 日志。其和其他 backend 进程在共享内存中进行互动互操作。

 

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 BgWriter 内存 法调用流程图

 

2 初始化 xlog 相关结构

话说 main()-> ->PostmasterMain()-> ->reset_shared() -> CreateSharedMemoryAndSemaphores()> -> BgWriterShmemInit() ,调用 ShmemInitStruct() 在其中 调用 hash_search() 在哈希表索引 "ShmemIndex" 中查找 "Background Writer Data" ,如果没有,就在 shmemIndex 中给 "Background Writer Data" 分一个 HashElement ShmemIndexEnt entry ,在其中的 Entry 中写上 "Background Writer Data" 。返回 ShmemInitStruct() ,再调用 ShmemAlloc() 在共享内存上给 "Background Writer Data" 相关结构(见下面“ Background Writer Data 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 BgWriterShmemInit () ,让 BgWriterShmemStruct * 类型静态 全局变量 BgWriterShmem 指向 所分配内存 ,初始化BgWriterShmemStruct 结构类型的成员值。

相关结构定义和图见下面:

 

typedef struct

{

    RelFileNodeBackend rnode ;

    ForkNumber forknum ;

    BlockNumber segno ;          /* see md.c for special values */

    /* might add a real request-type field later; not needed yet */

} BgWriterRequest ;

 

typedef struct

{

    pid_t       bgwriter_pid ; /* PID of bgwriter (0 if not started) */

 

    slock_t        ckpt_lck ;     /* protects all the ckpt_* fields */

 

    int         ckpt_started ; /* advances when checkpoint starts */

    int         ckpt_done ;    /* advances when checkpoint done */

    int         ckpt_failed ;  /* advances when checkpoint fails */

 

    int         ckpt_flags ;       /* checkpoint flags, as defined in xlog.h */

 

    uint32      num_backend_writes ;      /* counts non-bgwriter buffer writes */

    uint32      num_backend_fsync ;       /* counts non-bgwriter fsync calls */

 

    int         num_requests ; /* current # of requests */

    int         max_requests ; /* allocated array size */

    BgWriterRequest requests [1];    /* VARIABLE LENGTH ARRAY */

} BgWriterShmemStruct ;

 

static BgWriterShmemStruct *BgWriterShmem;

 

初始化完 Background Writer Data 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。

 


 

Background Writer Data 相关结构图

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