PostgreSQL服务过程中的那些事一：启动postgres服务进程一.六：
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话说调用InitPostgres方法给portgres服务进程做相关初始化，这个方法里初始化了relcache和catcache，初始化了执行查询计划的portal的管理器，填充本进程PGPROC结构相关部分成员等，上一节讨论了relcache管理环境的初始化，这一节继续讨论catcache的初始化。
1 先看InitPostgres方法的调用序列梗概图
InitPostgres方法的调用序列梗概图 InitPostgres方法为初始化这个postgres服务进程做了一系列的工作，具体如下： （1）调用InitProcessPhase2方法，把本进程的PGPROC结构注册到PGPROC数组，就是让共享内存里的PGPROC数组（初始化PGPROC数组的文章见《PostgreSQL启动过程中的那些事七：初始化共享内存和信号十一：shmem中初始化SharedProcArray》）的第一个空元素指向这个PGPROC结构，并注册退出时做内存清理的函数。 （2）调用SharedInvalBackendInit方法，在该后台进程数据的共享失效管理器数组获取一个ProcState结构（相关数据结果见《PostgreSQL启动过程中的那些事七：初始化共享内存和信号十三：shmem中初始化SharedInvalidationState》）给该进程并初始化相关项，并注册退出方法以在退出时标记本进程的项非活跃。 （3）调用ProcSignalInit方法，在ProcSignalSlot结构数组（关于ProcSignalSlot结构数组参见《PostgreSQL启动过程中的那些事七：初始化共享内存和信号十四：shmem中初始化PMSignal》）ProcSignalSlots里给当前进程获取一个元素，元素下标是MyBackendId-1，并注册以在进程退出时释放这个槽。 （4）为访问XLOG，调用RecoveryInProgress方法做共享内存相关初始化。 （5）调用RelationCacheInitlisze方法做管理relcache的环境的初始化。 （6）调用InitCatalogCache方法做管理catcache的环境的初始化。 （7）调用EnablePortalManager方法初始化portal管理器。 （8）调用RelationCacheInitializePhase2方法初始化共享系统表。 （9）调用GetTransactionSnapshot方法获取一个事务快照。这个方法在后面讨论简单查询时再讨论。 （10）调用PerformAuthentication方法根据hba文件设置进行客户端认证。 （11）调用GetDatabaseTuple方法根据数据库名字从pg_database系统表获取要访问的数据库对应的元组。 （12）调用RelationCacheInitializePhase3方法完成relcache初始化。 （13）调用CheckMyDatabase方法检查当前用户的数据库访问权限，从cache里的pg_database取当前数据库的相关属性字段。 （14）调用InitializeClientEncoding方法初始化客户端字符编码。 （15）调用pgstat_bestart方法在PgBackendStatus设置本进程状态。
2 下面讨论第（6）步，InitCatalogCache方法初始化relcache相关对象。Relcache是存放系统表元组的地方。为了图能大一点，PostgresMain以前的调用流程序列就从下面的图中省略了，要回顾可以参考上面的“InitPostgres方法的调用序列梗概图”。
相关方法调用序列图
InitCatalogCache -> InitCatCache ->MemoryContextSwitchTo将内存上下文切换到"CacheMemoryContext"，然后InitCatalogCache ->InitCatCache -> palloc在内存上下文"CacheMemoryContext"里分配管理catcache的相关结构。相关结构和图形见下面。
定义一个syscache的信息 struct cachedesc { Oid reloid; /* OID of the relation being cached */ Oid indoid; /* OID of index relation for this cache */ int nkeys; /* # of keys needed for cache lookup */ int key[4]; /* attribute numbers of key attrs */ int nbuckets; /* numberof hash buckets for this cache */ };
staticconststruct cachedesc cacheinfo[] = { {AggregateRelationId,/* AGGFNOID */ AggregateFnoidIndexId, 1, { Anum_pg_aggregate_aggfnoid, 0, 0 }, 32 }, ……, ……, {UserMappingRelationId,/* USERMAPPINGOID */ UserMappingOidIndexId, { ObjectIdAttributeNumber, 128 },/* USERMAPPINGUSERSERVER */ UserMappingUserServerIndexId, 2, { Anum_pg_user_mapping_umuser, Anum_pg_user_mapping_umserver, 128 } };
typedefstruct catcache { int id; /* cache identifier --- see syscache.h */ struct catcache *cc_next; /* link to next catcache */ constchar *cc_relname; /* name of relation the tuples come from */ Oid cc_reloid; /* OID of relation the tuples come from */ Oid cc_indexoid; /* OID of index matching cache keys */ bool cc_relisshared; /* is relation shared across databases? */ TupleDesc cc_tupdesc; /* tuple descriptor (copiedfrom reldesc) */ int cc_ntup; /* # oftuples currently in this cache */ int cc_nbuckets; /* # of hashbuckets in this cache */ int cc_nkeys; /* # ofkeys (1..CATCACHE_MAXKEYS) */ int cc_key[CATCACHE_MAXKEYS]; /* AttrNumberof each key */ PGFunctioncc_hashfunc[CATCACHE_MAXKEYS]; /* hash functionfor each key */ ScanKeyDatacc_skey[CATCACHE_MAXKEYS]; /* precomputed key info for * heap scans */ bool cc_isname[CATCACHE_MAXKEYS]; /* flag "name" key columns */ Dllist cc_lists; /* list of CatCList structs */ #ifdef CATCACHE_STATS long cc_searches; /*total # searches against this cache */ long cc_hits; /* # of matchesagainst existing entry */ long cc_neg_hits; /* #of matches against negative entry */ long cc_newloads; /* #of successful loads of new entry */
/* * cc_searches - (cc_hits + cc_neg_hits +cc_newloads) is number of failed * searches,each of which will result inloading a negative entry */ long cc_invals; /* #of entries invalidated from cache */ long cc_lsearches; /*total # list-searches */ long cc_lhits; /* # of matchesagainst existing lists */ #endif Dllist cc_bucket[1]; /* hash buckets --- VARIABLE LENGTH ARRAY */ } CatCache; /* VARIABLE LENGTH STRUCT */
structcatcacheheader: 管理所有cache的信息. typedefstruct catcacheheader { CatCache *ch_caches; /* head of list of CatCache structs */ int ch_ntup; /* # oftuples in all caches */ } CatCacheHeader;
catcache和管理它的相关结构图 系统表和SysCache中的catcache一一对应。静态数组cacheinfo的元素cachedesc描述系统表的catcache信息。系统表中的元组存放在catcache的双向链表数组cc_bucket的元素Dllist里。
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