非易失性WAL buffer实现解析（一）

前文简要介绍了非易失性WAL buffer的PostgreSQL email，本文开始主要介绍其实现机制。

non-volatile WAL buffer同样是结合interl开发的pmdk库进行适配NVM。在启动时在函数XLOGShememInit中通过调用MapNonVolatileXLogBuffer在NVM介质上创建WAL BUFFER文件并映射到内存，这个动作由pmdk函数pmem_map_file完成。其中，NvwalPath为文件路径，NvwalSize为WAL buffer大小，这两个函数入参由新增的参数nvwal_path和nvwal_size来传入。

本文主要介绍日志刷新时的改造。由函数XLogFlush完成，该函数完成的功能是，将指定位置record的lsn前的所有日志都刷新到磁盘，对应NVM新硬件是将该lsn之前所有的日志都持久化到NVM上。主要步骤：

1）XLogCtl->persistentUpTo表示已经持久化NVM的lsn位置，record<XLogCtl->persistentUpTo表示要求的位置已经都持久化到NVM了，不需要再进行持久化，直接退出。

2）record-XLogCtl->persistentUpTo > NvwalSize表示需要持久化的WAL充满了整个WAL BUFFER，所以直接调用nv_flush将整个NVM WAL BUFFER刷到NVM，整个动作最终由pmdk函数pmem_flush完成，表示将CPU CACHE的刷到NVM。

3）record-XLogCtl->persistentUpTo < NvwalSize则需要分情况。因为NVM WAL buffer大小固定，而WAL日志是不断增长的，所以NVM WAL BUFFER循环使用。那么将分为两种情况：uptopos > frompos和uptopos < frompos。如下图所示，分别将红色区间部分通过nv_flush即pmem_flush函数刷到NVM。然后，由于CPU CACHE刷的无序性，需要调用nv_drain即pmdk函数pmem_drain确保CPU CACHE所有的东西都刷到NVM，本质上是个内存屏障。

4）最后需要通知WAL sender进程有新WAL日志了，可以将这些WAL日志发送备机了。