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

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是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


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_第1张图片

初始化BgWriter内存方法调用流程图

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和ShmemIndexEnt(entry),在其中的Entry中写上"BackgroundWriter Data"。返回ShmemInitStruct(),再调用ShmemAlloc()在共享内存上给"BackgroundWriter Data"相关结构(见下面“BackgroundWriter 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 fieldlater; not needed yet */

} BgWriterRequest;

typedef struct

{

pid_t bgwriter_pid; /* PID of bgwriter (0 if notstarted) */

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

int ckpt_started; /* advances whencheckpoint starts */

int ckpt_done; /*advances when checkpoint done */

int ckpt_failed; /* advances whencheckpoint fails */

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

uint32 num_backend_writes; /* countsnon-bgwriter buffer writes */

uint32 num_backend_fsync; /* countsnon-bgwriter fsync calls */

int num_requests; /* current # ofrequests */

int max_requests; /* allocatedarray size */

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

} BgWriterShmemStruct;

static BgWriterShmemStruct *BgWriterShmem;


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_第2张图片

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。

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_第3张图片

Background Writer Data相关结构图


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