PostgreSQL服务过程中的那些事一：启动postgres服务进程一.六：初始化系统表缓存catcache
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; /* attribute numbers of key attrs*/
int nbuckets; /* numberof hash buckets for this cache */
};
static const struct cachedesc cacheinfo[] = {
{AggregateRelationId, /* AGGFNOID */
AggregateFnoidIndexId,
1,
{
Anum_pg_aggregate_aggfnoid,
0,
0,
0
},
32
},
……,
……,
……,
{UserMappingRelationId, /* USERMAPPINGOID */
UserMappingOidIndexId,
1,
{
ObjectIdAttributeNumber,
0,
0,
0
},
128
},
{UserMappingRelationId, /* USERMAPPINGUSERSERVER */
UserMappingUserServerIndexId,
2,
{
Anum_pg_user_mapping_umuser,
Anum_pg_user_mapping_umserver,
0,
0
},
128
}
};
typedef struct catcache
{
int id; /* cache identifier --- see syscache.h */
struct catcache *cc_next; /* link to next catcache*/
const char *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; /* AttrNumberof each key */
PGFunction cc_hashfunc; /* hash functionfor each key */
ScanKeyData cc_skey; /* precomputedkey info for
* heap scans */
bool cc_isname; /* 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; /* hash buckets --- VARIABLE LENGTH ARRAY */
} CatCache; /* VARIABLE LENGTH STRUCT */
structcatcacheheader: 管理所有cache的信息.
typedef struct 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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