PostgreSQL在启动时怎么分配共享缓存

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相信很多人知道 shared_buffers 这个参数，它设置共享缓存的大小，本篇简单讲一下它是怎样分配的。

1、参数设置（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，这个参数在内核中并不是实际内存的大小，而是块数GUC_UNIT_BLOCKS（这个有兴趣可以读guc代码，看起来也有必要单独写一篇。）

假设我们设置512M，编译时选择块尺寸8k，那么应该分配块数是 51210241024/8192，总共65536个块。

2、共享内存的分配

实际上，共享缓存只是共享内存的一部分，这不是我们本篇的重点，所以只是简单一提。数据库启动时计算总共享内存的大小，然后从OS申请（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)));
...

还有块描述符、锁、检查点排序区的分配，这里有过大的改动，为了更好的利用cache line，早先版本一个单独的结构体拆成多个。

诸位有兴趣可以找以前的代码做对比，不写这篇文章我都不会看到这变化，对社区补丁关注不够。

3、共享缓存初始化

在申请OS共享内存（见PGSharedMemoryCreate，有多个平台版本）之后，再从中分配（ShmemInitStruct）出上边看到的几个部分，这些代码见src/backend/storage/buffer/buf_init.c：

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

这是缓存部分的申请，可以看到，它又从共享内存中分配出512M（65536*8192）。

然后就是初始化，各种锁、状态。

4、更多考虑

从上边代码可以看出为什么PG不能动态增加共享缓存，因为它的块描述是一次性分配，然后就不能再改变。考虑下Oracle参数SGA_MAX_SIZE，允许动态分配但有这个上限，可以推断它似乎也有缓存块描述符类似的东西，一次性分配留作以后使用。PG想实现动态管理是不是就有了思路，也不是很难，这取决于共享内存的分配方式，可以阅读 PGSharedMemoryCreate 了解更多，也可以对比以前的老版本，看看分配方式实现有什么不同（记得是 9.1、9.2）。

到此，关于“PostgreSQL在启动时怎么分配共享缓存”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！