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

 

       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 和 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 和 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 和 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 和 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