PostgreSQL在啟動(dòng)時(shí)怎么分配共享緩存

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相信很多人知道 shared_buffers 這個(gè)參數(shù)，它設(shè)置共享緩存的大小，本篇簡單講一下它是怎樣分配的。

1、參數(shù)設(shè)置（src/backend/utils/misc/guc.c）

	/*
	 * We sometimes multiply the number of shared buffers by two without
	 * checking for overflow, so we mustn't allow more than INT_MAX / 2.
	 */
	{
		{"shared_buffers", PGC_POSTMASTER, RESOURCES_MEM,
			gettext_noop("Sets the number of shared memory buffers used by the server."),
			NULL,
			GUC_UNIT_BLOCKS
		},
		&NBuffers,
		1024, 16, INT_MAX / 2,
		NULL, NULL, NULL
	},

可以看到，這個(gè)參數(shù)在內(nèi)核中并不是實(shí)際內(nèi)存的大小，而是塊數(shù)GUC_UNIT_BLOCKS（這個(gè)有興趣可以讀guc代碼，看起來也有必要單獨(dú)寫一篇。）

假設(shè)我們?cè)O(shè)置512M，編譯時(shí)選擇塊尺寸8k，那么應(yīng)該分配塊數(shù)是 51210241024/8192，總共65536個(gè)塊。

2、共享內(nèi)存的分配

實(shí)際上，共享緩存只是共享內(nèi)存的一部分，這不是我們本篇的重點(diǎn)，所以只是簡單一提。數(shù)據(jù)庫啟動(dòng)時(shí)計(jì)算總共享內(nèi)存的大小，然后從OS申請(qǐng)（src/backend/storage/buffer/buf_init.c）：

Size
BufferShmemSize(void)
{
	Size		size = 0;

	/* size of buffer descriptors */
	size = add_size(size, mul_size(NBuffers, sizeof(BufferDescPadded)));
	/* to allow aligning buffer descriptors */
	size = add_size(size, PG_CACHE_LINE_SIZE);

	/* size of data pages */
	size = add_size(size, mul_size(NBuffers, BLCKSZ));
...
	size = add_size(size, mul_size(NBuffers, sizeof(LWLockMinimallyPadded)));
	/* to allow aligning the above */
	size = add_size(size, PG_CACHE_LINE_SIZE);

	/* size of checkpoint sort array in bufmgr.c */
	size = add_size(size, mul_size(NBuffers, sizeof(CkptSortItem)));
...

還有塊描述符、鎖、檢查點(diǎn)排序區(qū)的分配，這里有過大的改動(dòng)，為了更好的利用cache line，早先版本一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)體拆成多個(gè)。

諸位有興趣可以找以前的代碼做對(duì)比，不寫這篇文章我都不會(huì)看到這變化，對(duì)社區(qū)補(bǔ)丁關(guān)注不夠。

3、共享緩存初始化

在申請(qǐng)OS共享內(nèi)存（見PGSharedMemoryCreate，有多個(gè)平臺(tái)版本）之后，再從中分配（ShmemInitStruct）出上邊看到的幾個(gè)部分，這些代碼見src/backend/storage/buffer/buf_init.c：

	BufferBlocks = (char *)
		ShmemInitStruct("Buffer Blocks",
						NBuffers * (Size) BLCKSZ, &foundBufs);

這是緩存部分的申請(qǐng)，可以看到，它又從共享內(nèi)存中分配出512M（65536*8192）。

然后就是初始化，各種鎖、狀態(tài)。

4、更多考慮

從上邊代碼可以看出為什么PG不能動(dòng)態(tài)增加共享緩存，因?yàn)樗膲K描述是一次性分配，然后就不能再改變?？紤]下Oracle參數(shù)SGA_MAX_SIZE，允許動(dòng)態(tài)分配但有這個(gè)上限，可以推斷它似乎也有緩存塊描述符類似的東西，一次性分配留作以后使用。PG想實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理是不是就有了思路，也不是很難，這取決于共享內(nèi)存的分配方式，可以閱讀 PGSharedMemoryCreate 了解更多，也可以對(duì)比以前的老版本，看看分配方式實(shí)現(xiàn)有什么不同（記得是 9.1、9.2）。

到此，關(guān)于“PostgreSQL在啟動(dòng)時(shí)怎么分配共享緩存”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！