PostgreSQL启动过程中的那些事四:初始化全局时区global_timezone

话说初始化和设置完GUC参数后，改变了当前工作文件夹，给数据集文件夹加了文件锁postmaster.pid，接着就是初始化时区设置，这些都跳过去了，后来发现初始化时区用到了pg里的动态哈希表，决定还是把这个写出来。

动态哈希表在pg里使用的地方很多，pg使用它管理共享内存shared memory、锁、市区timezone等。Linux使用哈希表来管理内存、连接等。后面再讨论pg里的动态哈希表dynmaic hashtable。

 

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Timezones的方法调用过程图

 

       这一节写图中红色方框圈起来的部分，上面的部分基本上在前面已经写过了，有小部分有略过。红色框中的部分就是初始化Timezones的过程调用，这主要做了两件事，一是创建了一个 ”Timezones”AllocSet/MemoryContext，二是建了一个pg中的动态哈希表，来管理/存放timezone。

2初始化全局时区global_timezones的过程

话说main()->…->PostmasterMain()->…-> pg_timezone_initialize()（以后用“->” 表示调用），先到前面的文章《pg启动过程中的那些事三》里提到的config_generic **类型的有序GUC参数数组guc_variables里用二分法查找config_string类型参数timezone，此时该参数还没有设置，接着->select_default_timezone()->identify_system_timezone()函数根据OS环境变量识别操作系统的timezone设置，再 ->select_default_timezone()->set_global_timezone()->pg_tzset()在内存里初始化一个静态全局变量动态哈希表static HTAB * timezone_cache，在哈希表timezone_cache里记录时区结构pg_tz_cache类型的实例。然后使pg_tz *类型全局指针变量 global_timezone指向哈希表中的pg_tz_cache结构类型实例中pg_tz结构的成员tz。最后->SetConfigOption()设置GUC参数“timezone”为“ASIA/Hong_Kong”（这个是我PC上跑的结果）。

下面是pg_tz_cache、pg_tz等机构定义。

 

typedef struct

{

    /* tznameupper contains the all-upper-case name of thetimezone */

    char        tznameupper[TZ_STRLEN_MAX+ 1];

    pg_tz       tz;

} pg_tz_cache;

 

struct pg_tz

{

    /* TZname contains the canonically-cased name of thetimezone */

    char        TZname[TZ_STRLEN_MAX+ 1];

    struct state state;

};

 

struct state

{

    int         leapcnt;

    int         timecnt;

    int         typecnt;

    int         charcnt;

    pg_time_t   ats[TZ_MAX_TIMES];

    unsigned chartypes[TZ_MAX_TIMES];

    struct ttinfo ttis[TZ_MAX_TYPES];

    char        chars[BIGGEST(BIGGEST(TZ_MAX_CHARS+ 1, 3 /* sizeof gmt */ ),

                                          (2 * (TZ_STRLEN_MAX + 1)))];

    struct lsinfo lsis[TZ_MAX_LEAPS];

};

 

struct ttinfo

{                               /* time type information */

    long        tt_gmtoff;      /* UTC offset inseconds */

    int         tt_isdst;       /* used to settm_isdst */

    int         tt_abbrind;     /* abbreviationlist index */

    int         tt_ttisstd;     /* TRUE iftransition is std time */

    int         tt_ttisgmt;     /* TRUE iftransition is UTC */

};

 

struct lsinfo

{                               /* leap second information */

    pg_time_t   ls_trans;       /* transition time */

    long        ls_corr;        /* correctionto apply */

};

 

pg_tz_cache的结构在内存里看起来是这样的。

 

 

时区相关结构图

 

初始化global_timezone是从->select_default_timezone()->set_global_timezone() ->pg_tzset()->init_timezone_hashtable()->hash_create()开始的（调用过程要是看晕了就看上面的调用过程图吧），先初始化一个AllocSet/MemoryContext类型变量“Timezones”，接着在AllocSet/MemoryContext类型的“Timezones”实例里就是HTAB、HASHHDR、HashSegment、HashBucket、HashElemen等等一堆招呼，初始化成了“Timezones”动态哈希表。熟悉哈希表/哈希算法的同学看着HashBucket、HashElement也能猜出来大概是干什么用的，HashSegment是干什么的？这个和动态哈希表“dynmaic hashtable”的动态，或者说可扩展哈希表的可扩展有关。我认为用“可扩展哈希表”更能体现“dynmaic hashtable”的功能，更贴近中国人用词习惯，以后就用“可扩展哈希表”吧。可扩展哈希表以后再讨论。pg里还有个Shared memory index,也是这个可扩展哈希表类型的，是和共享内存管理有关的东东，到内存管理机制时再讨论。

    经过一连串的调用，hash_create创建的可扩展哈希表“Timezones”是一个由256个HashSegment，256个HashBucket，4个HashSegment+Entry组成的哈希表。在pg里，有的哈希表是放在内存上下文MemoryContext中的，有的哈希表是放在共享内存shared memory里的，这个 “Timezones”哈希表是放在“Timezones”内存上下文里的。为了看起来更清晰，就没有把“Timezones”哈希表放到AllocBlock里的AllocChunk里。结构图在下面。

“Timezones”哈希表结构

 

    pg里的timezone文件以PG_BINARY格式存放在%PostgreSQL Home%\share\timezone里。