Postgresql源码（72）ResourceOwner资源管理器

mingjie

发布于 2022-09-26 21:50:15

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发布于 2022-09-26 21:50:15

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ResourceOwner设计比较简单，这里做下总结，方便后面查询。

速查：

ResourceOwner是多层结构，每次批量释放时，只释放自己同层的资源，不释放父节点资源（同层指针child->nextchild）。
ResourceOwner批量释放提供三段释放的方法，每次调用只释放某些特定资源。
子事务会多层的ResourceOwner结构，注意不是同层的，每次savepoint都会多一层ResourceOwner。

1 顶层ResourceOwner生命周期

单SQL执行为例：

注意申请的两个ResourceOwner会有层次关系，最外层套的是TopTransaction，内层是Portal。

        CurrentResourceOwner
                   |
                   |
                   v
{parent = 0x1996c58, firstchild = 0x0, nextchild = 0x0, name = 0xd47445 "Portal", ... }
    |              ^
    |              |
    v              |
{parent = 0x0, firstchild = 0x198a520, nextchild = 0x0, name = 0xbafcac "TopTransaction", ... }

2 如何记录资源？

2.1 数据结构

每种资源对应一个数组：ResourceArray。
数组设计成了通用数据存储空间，几个变量的作用：itemsarr[k] holds an ID, for 0 <= k < nitems <= maxitems = capacity.
数组达到一定大小后（最大64），后转换为开放地址哈希表。

typedef struct ResourceArray
{
	Datum	   *itemsarr;		/* buffer for storing values */
	Datum		invalidval;		/* value that is considered invalid */
	uint32		capacity;		/* allocated length of itemsarr[] */
	uint32		nitems;			/* how many items are stored in items array */
	uint32		maxitems;		/* current limit on nitems before enlarging */
	uint32		lastidx;		/* index of last item returned by GetAny */
} ResourceArray;

typedef struct ResourceOwnerData
{
ResourceOwner parent; /* NULL if no parent (toplevel owner) */
ResourceOwner firstchild; /* head of linked list of children */
ResourceOwner nextchild; /* next child of same parent */
const char *name; /* name (just for debugging) */

/* We have built-in support for remembering: */
ResourceArray bufferarr; /* owned buffers */
ResourceArray catrefarr; /* catcache references */
ResourceArray catlistrefarr; /* catcache-list pins */
ResourceArray relrefarr; /* relcache references */
ResourceArray planrefarr; /* plancache references */
ResourceArray tupdescarr; /* tupdesc references */
ResourceArray snapshotarr; /* snapshot references */
ResourceArray filearr; /* open temporary files */
ResourceArray dsmarr; /* dynamic shmem segments */
ResourceArray jitarr; /* JIT contexts */
ResourceArray cryptohasharr; /* cryptohash contexts */
ResourceArray hmacarr; /* HMAC contexts */

/* We can remember up to MAX_RESOWNER_LOCKS references to local locks. */
int nlocks; /* number of owned locks */
LOCALLOCK *locks[MAX_RESOWNER_LOCKS]; /* list of owned locks */
} ResourceOwnerData;

2.2 算法

2.2.1 记录pin buffer

typedef struct ResourceArray
{
	Datum	   *itemsarr;		/* buffer for storing values */
	Datum		invalidval;		/* value that is considered invalid */
	uint32		capacity;		/* allocated length of itemsarr[] */
	uint32		nitems;			// 指向当前数组使用位置
	uint32		maxitems;		/* current limit on nitems before enlarging */
	uint32		lastidx;		/* index of last item returned by GetAny */
} ResourceArray;

以记录Pin了哪些buffer为例：

第一步：初始化记录数组：ResourceOwnerEnlargeBuffers（ReadBuffer_common调用）
- 1 capacity扩展为16。
- 2 itemsarr记录申请的16个指针空间in TopMemoryContext（注意类型是Datum，可以存指针【引用】，也可以直接存值【值】）
- 3 itemsarr记录的16个指针初始化：指向该类型提供的“无效值”：invalidval。
第二步：记录buffer：ResourceOwnerRememberBuffer（PinBuffer调用）
- 1 入参：(CurrentResourceOwner, b)，b为Buffer类型：Buffer ID整形。
- 2 【数组形态】保存ID不够64个
  - nitems按顺序拿到使用位置
  - 用nitems位置记录ID：resarr->itemsarr[idx] = value
- 3 【哈希形态】保存ID超过64个，走开放hash下面具体分析。

UnPin操作：

第一步：删除记录：ResourceOwnerForgetBuffer

开放hash

hash到当前空间能存的下的一个位置上。
如果位置为空：使用。
如果位置有值：+1向后搜索使用。

static void
ResourceArrayAdd(ResourceArray *resarr, Datum value)
{
	uint32		idx;
	// resarr->capacity <= 64
	if (RESARRAY_IS_ARRAY(resarr))
	{
		idx = resarr->nitems;
	}
	else
	{
	    // 到这resarr->capacity最少为128
		uint32		mask = resarr->capacity - 1;
		
		// hash value 映射到 0 - 127的位置上
		idx = DatumGetUInt32(hash_any((void *) &value, sizeof(value))) & mask;
		for (;;)
		{
			if (resarr->itemsarr[idx] == resarr->invalidval)
				break;
			idx = (idx + 1) & mask;
		}
	}
	resarr->lastidx = idx;
	resarr->itemsarr[idx] = value;
	resarr->nitems++;
}

2.2.2 记录lock

锁比较特殊，没用ResourceArray数组，直接使用ResourceOwnerData中的locks数组。

typedef struct ResourceOwnerData
{
...
    int nlocks; /* number of owned locks */
    LOCALLOCK *locks[15]; /* list of owned locks */
} ResourceOwnerData;

记录常规锁：

ResourceOwnerRememberLock：记录Local常规锁，只记录15把锁，多了直接放弃。

删除记录常规锁：

ResourceOwnerForgetLock：删除记录Local常规锁，只记录15把锁，多了直接放弃。

3 如何统一释放资源？

递归，遍历当前owner同一层的所有owner，按child->nextchild来找；注意，不会释放parent的资源！

ResourceOwnerRelease
  ResourceOwnerReleaseInternal
    	for (child = owner->firstchild; child != NULL; child = child->nextchild)
		  ResourceOwnerReleaseInternal(child, phase, isCommit, isTopLevel);
        ..
        ..
        【干活】
        ...
        ...

【干活】：

释放函数提供三种模式，释放不同资源：

typedef enum
{
	RESOURCE_RELEASE_BEFORE_LOCKS,
	RESOURCE_RELEASE_LOCKS,
	RESOURCE_RELEASE_AFTER_LOCKS
} ResourceReleasePhase;

调用三次按顺序释放不同资源：

PortalDrop
		...
		ResourceOwnerRelease(portal->resowner,
							 RESOURCE_RELEASE_BEFORE_LOCKS,
							 isCommit, false);
		ResourceOwnerRelease(portal->resowner,
							 RESOURCE_RELEASE_LOCKS,
							 isCommit, false);
		ResourceOwnerRelease(portal->resowner,
							 RESOURCE_RELEASE_AFTER_LOCKS,
							 isCommit, false);

ResourceOwnerRelease具体工作：

每种资源调用自己的释放函数，都类似下面释放过程

1 拿到当前数组记录的所有资源项
2 调用当前资源回收函数进行回收

...
		while (ResourceArrayGetAny(&(owner->bufferarr), &foundres))
		{
			Buffer		res = DatumGetBuffer(foundres);
			ReleaseBuffer(res);
		}
...

4 子事务ResourceOwner层次关系

drop table table1;
create table table1(i int);

BEGIN;
    INSERT INTO table1 VALUES (1);
    -- s1
    SAVEPOINT my_savepoint1;
    INSERT INTO table1 VALUES (2);
    
    -- s2
    SAVEPOINT my_savepoint2;
    INSERT INTO table1 VALUES (3);

...
...

两个检查点：两层子事务：

顶层：0x1996c58
 p *CurrentResourceOwner->parent->parent
 {parent = 0x0, firstchild = 0x198a520中层, nextchild = 0x0, name = 0xbafcac "TopTransaction"

中层：0x198a520
p *CurrentResourceOwner->parent
{parent = 0x1996c58顶层, firstchild = 0x19a2b40底层, nextchild = 0x0, name = 0xbafd01 "SubTransaction"

底层：0x19a2b40
p *CurrentResourceOwner
{parent = 0x198a520中层, firstchild = 0x0, nextchild = 0x0, name = 0xbafd01 "SubTransaction"

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原始发表：2022-08-17，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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