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

BeiGang

 
       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"BackendStatus 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"BackendApplication Name Buffer"。返回ShmemInitStruct()，再调用ShmemAlloc()在共享内存上给"BackendApplication Name Buffer"相关结构（见下面“BackendStatus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"BackendClient Host Name Buffer"。返回ShmemInitStruct()，再调用ShmemAlloc()在共享内存上给"BackendClient Host Name Buffer"相关结构（见下面“BackendStatus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"BackendActivity Buffer"。返回ShmemInitStruct()，再调用ShmemAlloc()在共享内存上给"BackendActivity 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 lockingoverhead, we use the following protocol: a backend

     * incrementsst_changecount before modifying its entry, and again after

     * finishing amodification.  A would-be reader shouldnote the value of

     * st_changecount, copy theentry into private memory, then check

     * st_changecountagain.  If the value hasn't changed, andif it's even,

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

     * while reads are potentiallyexpensive, 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 onan lmgr lock? */

    bool       st_waiting;

 

    /* application name; MUST benull-terminated */

    char      *st_appname;

 

    /* current command string; MUST benull-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