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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十九:shmem中初始化BTree相关结构

2013年07月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1787字 ⁄ 字号 评论关闭
       这一节pg初始化BTree用到的相关结构,通过BTreeShmemInit例程实现。主要是初始化了一个BTVacInfo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BTOneVacInfo vacuums[1]扩充成MaxBackends个(根据默认值100或GUC参数的设置得到)的BTOneVacInfo结构的数组,以供BTree使用。

      pg中相关BTree部分实现了Lehman和Yao的高并发B-tree管理算法(P. Lehman and S. Yao,Efficient Locking for Concurrent Operations onB-Trees, ACM Transactions on Database Systems, Vol 6, No. 4, December 1981, pp650-670)。还用了Lanin和Shasha论文里所写的删除逻辑的简化版本(V.
Lanin and D. Shasha, A SymmetricConcurrent B-Tree Algorithm, Proceedings of 1986 Fall Joint ComputerConference, pp 380-389)。。

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BTree相关结构方法调用流程图

 

2初始化xlog相关结构

         话说main()->…->PostmasterMain()->…->reset_shared() ->CreateSharedMemoryAndSemaphores()>…-> BTreeShmemInit(),调用ShmemInitStruct(),在其中调用hash_search()在哈希表索引"ShmemIndex"中查找"BTree
Vacuum State"
,如果没有,就在shmemIndex中给"BTree Vacuum State"分一个HashElement和ShmemIndexEnt(entry),在其中的Entry中写上"BTreeVacuum
State"
。返回ShmemInitStruct(),再调用ShmemAlloc()在共享内存上给"BTreeVacuum State"相关结构(见下面“BTree VacuumState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BTreeShmemInit(),让BTVacInfo
*类型静态全局变量btvacinfo指向所分配内存,初始化BTVacInfo结构类型的成员值。

相关结构定义和图见下面:

typedef struct BTOneVacInfo

{

    LockRelId  relid;        /* global identifier of an index */

    BTCycleId  cycleid;      /* cycle ID for its active VACUUM */

} BTOneVacInfo;

 

typedef struct BTVacInfo

{

    BTCycleId  cycle_ctr;    /* cycle ID most recently assigned */

    int        num_vacuums;  /* number ofcurrently active VACUUMs */

    int        max_vacuums;  /* allocatedlength of vacuums[] array */

    BTOneVacInfo vacuums[1]; /* VARIABLE LENGTH ARRAY */

} BTVacInfo;

 

static BTVacInfo *btvacinfo;

 

初始化完BTree Vacuum State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。

 

BTreeVacuum State
相关结构图

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