postgresql源码学习（45）—— PostmasterMain(2) GUC参数简介及设置

一、 GUC参数简介

1. 参数分类

GUC（Grand Unified Configuration）参数，其实指的就是pg中的各类参数。如果按生效时分类，主要有以下6类（guc.h文件）：

typedef enum
{PGC_INTERNAL,   // 只能通过内部进程设置的参数，用户不能设置PGC_POSTMASTER, // 只能在postmaster启动时，通过读取配置文件或解析命令行参数配置（重启生效）PGC_SIGHUP,     // 只能在postmaster启动时，或者改变配置文件后发送SIGHUP信号设置（重启或执行pg_reload_conf();生效）PGC_SU_BACKEND, //只能在postmaster启动时，或者客户端新建连接时生效，已建立的连接会忽略（这类参数只能由超级用户设置）PGC_BACKEND,    // 只能在postmaster启动时，或者客户端新建连接时生效，已建立的连接会忽略PGC_SUSET,      // 只能在postmaster启动时，或者由超级用户通过SQL（set命令）设置PGC_USERSET     // 任何用户任何时候均可配置
} GucContext;

2. 参数来源

参数来源由GucSource描述（guc.h文件），按照优先级从低到高的顺序排列，相同参数优先级更高的来源值会生效。

typedef enum
{PGC_S_DEFAULT,              /* 默认值 */PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT,      /* 通过初始化计算得到 */PGC_S_ENV_VAR,              /* 来自环境变量 */PGC_S_FILE,                 /* 来自postgresql.conf */PGC_S_ARGV,                 /* 来自postmaster命令行 */PGC_S_GLOBAL,               /* 数据库全局设置 */PGC_S_DATABASE,             /* 数据库安装时设置 */PGC_S_USER,                 /* 用户设置 */PGC_S_DATABASE_USER,        /* 用户在单个数据库中的设置*/PGC_S_CLIENT,               /* 通过客户端连接请求传送过来的数据包设置 */PGC_S_OVERRIDE,             /* 特殊场景强制覆盖默认值 */PGC_S_INTERACTIVE,          /* 仅作为错误报告的分界线 */PGC_S_TEST,                 /* 仅用作测试 */PGC_S_SESSION               /* SET命令设置 */
} GucSource;  // 以上来源优先级从低到高

3. 参数组成

每种类型的GUC参数都有两部分组成：共性部分+特性部分。

共性部分：由config_generic结构体描述
特性部分：每种具体数据类型（boolean,int,float,string）的参数都有对应结构体（例如config_int），且结构体的第一项都是指向共性部分的指针。

共性部分代码（以下均在guc_tables.h）

struct config_generic
{/* constant fields, must be set correctly in initial value
常量区域，必须正确设置为初始化值 */const char *name;           /* 参数名 - MUST BE FIRST */GucContext  context;        /* 参数类型（按生效时间，即前面提到的GucContext） */enum config_group group;    /* 参数分组 */const char *short_desc;     /* 简单描述 */const char *long_desc;      /* 详细描述 */int         flags;          /* 标志位, see guc.h *//* variable fields, initialized at runtime
变量区域，在运行时初始化 */enum config_type vartype;   /* 参数值数据类型 */int         status;         /* 参数状态 */GucSource   source;         /* 参数来源 */GucSource   reset_source;   /* 参数值为reset_value时的参数来源*/GucContext  scontext;       /* 参数设置上下文 */GucContext  reset_scontext; /* 参数值为reset_value时的上下文 */GucStack   *stack;          /* 堆栈，用于保存前一个值 */void       *extra;          /* "extra" pointer 指向当前真实值 */char       *last_reported;  /* if variable is GUC_REPORT, value last sent to client (NULL if not yet sent) */char       *sourcefile;     /* 配置所在源文件 */int         sourceline;     /* 在源文件中的行号 */
};

按数据类型分类如下：

enum config_type
{PGC_BOOL,PGC_INT,PGC_REAL,  // 实数PGC_STRING,PGC_ENUM
};

特性部分，以config_int为例

struct config_int
{/* 第一部分一定指向共性结构 */struct config_generic gen;/* constant fields, must be set correctly in initial value: */int        *variable;   /* 参数当前被设置值 */int         boot_val;   /* 参数初始值 */int         min;         /* 参数最小值 */int         max;         /* 参数最大值 */GucIntCheckHook check_hook;GucIntAssignHook assign_hook;  /* 用于设置reset_val */GucShowHook show_hook;/* variable fields, initialized at runtime: */int         reset_val;void       *reset_extra;
};

4. 参数配置基本过程

初始化GUC参数：将参数设置为默认值
解析postmaster命令行参数：根据postmaster命令行参数进行配置
读取参数文件：根据postgresql.conf文件中的设置值再次配置

铺垫了这么多，终于又回到PostmasterMain函数上，我们接着上次的代码继续往下看。

二、初始化GUC参数

这个对应的只有一句

    /** Options setup*/InitializeGUCOptions();opterr = 1;

InitializeGUCOptions函数主要干两件事：

循环调用InitializeOneGUCOption函数，为每个变量设置前面提到的共性和特性部分
调用InitializeGUCOptionsFromEnvironment函数：根据环境变量的值进行初始化

/** Initialize GUC options during program startup.** Note that we cannot read the config file yet, since we have not yet* processed command-line switches.*/
void
InitializeGUCOptions(void)
{int         i;/* 时区初始化 */pg_timezone_initialize();/** 该函数统计参数个数并分配相应的config_generic类型的全局指针数组guc_variables以保存每个参数结构体的地址，并且对该数据进行排序。*/build_guc_variables();/** 遍历参数数组，并为每个参数的共性及特性结构体部分填充值*/for (i = 0; i < num_guc_variables; i++){InitializeOneGUCOption(guc_variables[i]);}guc_dirty = false;reporting_enabled = false;/* 避免事务相关设置被覆盖 */SetConfigOption("transaction_isolation", "read committed",PGC_POSTMASTER, PGC_S_OVERRIDE);SetConfigOption("transaction_read_only", "no",PGC_POSTMASTER, PGC_S_OVERRIDE);SetConfigOption("transaction_deferrable", "no",PGC_POSTMASTER, PGC_S_OVERRIDE);/* 由于历史原因，部分参数需要从环境变量中获取值 */InitializeGUCOptionsFromEnvironment();
}

三、解析postmaster命令行参数

解析postmaster命令行参数，并用于设置GUC参数值。代码很长，这里省略一部分，有点类似shell的写法。

while ((opt = getopt(argc, argv, "B:bc:C:D:d:EeFf:h:ijk:lN:nOPp:r:S:sTt:W:-:")) != -1){switch (opt){case 'B':SetConfigOption("shared_buffers", optarg, PGC_POSTMASTER, PGC_S_ARGV);break;case 'b':/* Undocumented flag used for binary upgrades */IsBinaryUpgrade = true;break;
…case 'N':SetConfigOption("max_connections", optarg, PGC_POSTMASTER, PGC_S_ARGV);break;case 'n':/* Don't reinit shared mem after abnormal exit */Reinit = false;break;
…default:write_stderr("Try \"%s --help\" for more information.\n",progname);ExitPostmaster(1);}}

四、读取参数文件

SelectConfigFiles函数首先在指定目录下找到配置文件，然后调用词法分析程序解析文件。对于解析到的每个参数及其参数值，调用SetConfigOption函数完成参数修改。

设置完成后还会进行参数合法性检验，如果一切合法，则将当前目录转入数据目录。进行后续操作。

    /** Locate the proper configuration files and data directory, and read postgresql.conf for the first time.*/if (!SelectConfigFiles(userDoption, progname))ExitPostmaster(2);

五、杂七杂八

下面内容比较散也比较少，合在一部分。

1. 创建数据库集群锁定文件

调用CreateDataDirLockFile()函数在数据目录建立数据库集群的lock文件postmaster.pid，这样就能保证不会对同一个数据库集群"启动两次"。虽然也会建立socket lock文件，但仍是认为数据目录的锁文件更可信。

/** Create lockfile for data directory.** We want to do this before we try to grab the input sockets, because the data directory interlock is more reliable than the socket-file interlock.*/CreateDataDirLockFile(true);     /** Read the control file (for error checking and config info).*/LocalProcessControlFile(false);/** Register the apply launcher.  */ApplyLauncherRegister();

CreateDataDirLockFile函数定义

由于调用此函数前已经将目录切换至pg数据目录，因此函数中只需使用相对目录

void
CreateDataDirLockFile(bool amPostmaster)
{CreateLockFile(DIRECTORY_LOCK_FILE, amPostmaster, "", true, DataDir);
}

CreateLockFile这个函数很长，但它做的就是在数据目录中创建一个postmaster.pid文件

2. 共享库预加载

pg丰富的插件，其中不少就是通过共享库来实现的。这里就是调用process_shared_preload_libraries()函数来导入在shared_preload_libraries参数中指定的共享库。

/** process any libraries that should be preloaded at postmaster start*/process_shared_preload_libraries();/** Initialize SSL library, if specified.*/
#ifdef USE_SSLif (EnableSSL){(void) secure_initialize(true);LoadedSSL = true;}
#endif/** Now that loadable modules have had their chance to register background workers, calculate MaxBackends.*/InitializeMaxBackends();

3. 共享内存初始化

这里调用各模块的共享内存的使用量估计函数，计算总共所需的共享内存的量并申请。详细可以看CreateSharedMemoryAndSemaphores()函数。

    /** Set up shared memory and semaphores.*/reset_shared();

4. 启动syslogger子进程

    /** If enabled, start up syslogger collection subprocess*/SysLoggerPID = SysLogger_Start();

参考

《PostgreSQL数据库内核分析》第二章

Postgres中postmaster代码解析(上) - JavaShuo

PG守护进程（Postmaster）——初始化GUC配置参数 - 肥叔菌 - 博客园