PostgreSQL启动过程中的那些事三：加载GUC参数

茅屋为秋风

　　1先上个图，看一下函数调用过程梗概，中间细节有略
　　

　　GUC参数初始化分两步，第一步先读取buildin/compiled-in的GUC参数默认值，这里包括全部的GUC参数，建立GUC参数相关结构变量，第二步读取postgresql.conf配置文件中的参数设置之。从上图中能看出来，这个读取并设置postgresql.conf中参数的过程还是挺复杂的。
　　

　　2初始化GUC相关数据结构并取hardcode/buildin的参数值。
　　pg里的GUC参数按设置的值分五种类型，分别是bool、int、real、string、enum，根据这五种类型，定义了五种结构类型，再根据这五种结构，每个类型建一个对应的静态数组，用于存储这些相应类型的GUC参数。这五种类型是config_bool、config_int、config_real、config_string、config_enum，对应的静态数组是ConfigureNamesBool、ConfigureNamesInt、ConfigureNamesReal、ConfigureNamesString、ConfigureNamesEnum。具体结构和数组定义见下面。
　　五个结构定义：
　　struct config_bool
　　{
　　struct config_generic gen;
　　/* these fields must be set correctly in initial value: */
　　/* (all but reset_val are constants) */
　　bool  *variable;
　　bool boot_val;
　　GucIntCheckHookcheck_hook;
　　GucBoolAssignHookassign_hook;
　　GucShowHookshow_hook;
　　/* variable fields, initialized at runtime: */
　　bool reset_val;
　　void * reset_extra
　　};
　　struct config_int
　　{
　　struct config_generic gen;
　　/*constant fields, must be set correctly in initial value: */
　　int  *variable;
　　int boot_val;
　　int min;
　　int max;
　　GucIntCheckHookcheck_hook;
　　GucIntAssignHookassign_hook;
　　GucShowHookshow_hook;
　　/* variable fields, initialized at runtime: */
　　int reset_val;
　　void * reset_extra
　　};
　　struct config_real
　　{
　　struct config_generic gen;
　　/* constantfields, must be set correctly in initial value: */
　　double  *variable;
　　double boot_val;
　　double min;
　　double max;
　　GucIntCheckHookcheck_hook;
　　GucRealAssignHookassign_hook;
　　GucShowHookshow_hook;
　　/* variable fields, initialized at runtime: */
　　double reset_val;
　　void * reset_extra
　　};
　　struct config_string
　　{
　　struct config_generic gen;
　　/* constant fields, must beset correctly in initial value: */
　　char  **variable;
　　const char *boot_val;
　　GucIntCheckHookcheck_hook;
　　GucStringAssignHookassign_hook;
　　GucShowHookshow_hook;
　　/* variable fields, initialized at runtime: */
　　char  *reset_val;
　　void * reset_extra
　　};
　　struct config_enum
　　{
　　struct config_generic gen;
　　/* constant fields, must beset correctly in initial value: */
　　int  *variable;
　　int  boot_val;
　　GucIntCheckHookcheck_hook;
　　GucStringAssignHookassign_hook;
　　GucShowHookshow_hook;
　　/* variable fields, initialized at runtime: */
　　int  reset_val;
　　void * reset_extra
　　};
　　和结构类型对应的五个静态数组：
　　static struct config_boolConfigureNamesBool[] =
　　{
　　{
　　{"enable_seqscan",PGC_USERSET, QUERY_TUNING_METHOD,
　　gettext_noop("Enablesthe planner's use of sequential-scan plans."),
　　NULL
　　},
　　&enable_seqscan,
　　true,
　　NULL,NULL, NULL
　　},
　　……
　　/*End-of-list marker */
　　{
　　{NULL,0, 0, NULL, NULL}, NULL, false, NULL, NULL, NULL
　　}
　　};
　　static struct config_int ConfigureNamesInt[]=
　　{
　　{
　　{"archive_timeout",PGC_SIGHUP, WAL_ARCHIVING,
　　gettext_noop("Forcesa switch to the next xlog file if a "
　　"new file has not been started within Nseconds."),
　　NULL,
　　GUC_UNIT_S
　　},
　　&XLogArchiveTimeout,
　　0,0, INT_MAX,
　　NULL,NULL, NULL
　　},
　　……
　　/*End-of-list marker */
　　{
　　{NULL,0, 0, NULL, NULL}, NULL, 0, 0, 0, NULL, NULL, NULL
　　}
　　};
　　static struct config_realConfigureNamesReal[] =
　　{
　　{
　　{"seq_page_cost",PGC_USERSET, QUERY_TUNING_COST,
　　gettext_noop("Setsthe planner's estimate of the cost of a "
　　"sequentially fetched disk page."),
　　NULL
　　},
　　&seq_page_cost,
　　DEFAULT_SEQ_PAGE_COST,0, DBL_MAX,
　　NULL,NULL, NULL
　　},
　　/*End-of-list marker */
　　{
　　{NULL,0, 0, NULL, NULL}, NULL, 0.0, 0.0, 0.0, NULL, NULL, NULL
　　}
　　};
　　static struct config_stringConfigureNamesString[] =
　　{
　　{
　　{"archive_command",PGC_SIGHUP, WAL_ARCHIVING,
　　gettext_noop("Setsthe shell command that will be called to archive a WAL file."),
　　NULL
　　},
　　&XLogArchiveCommand,
　　"",
　　NULL,NULL, show_archive_command
　　},
　　……
　　/*End-of-list marker */
　　{
　　{NULL,0, 0, NULL, NULL}, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL
　　}
　　};
　　static struct config_enumConfigureNamesEnum[] =
　　{
　　{
　　{"backslash_quote",PGC_USERSET, COMPAT_OPTIONS_PREVIOUS,
　　gettext_noop("Setswhether \"\\'\" is allowed in string literals."),
　　NULL
　　},
　　&backslash_quote,
　　BACKSLASH_QUOTE_SAFE_ENCODING,backslash_quote_options,
　　NULL,NULL, NULL
　　},
　　……
　　/*End-of-list marker */
　　{
　　{NULL,0, 0, NULL, NULL}, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL
　　}
　　};
　　上面五个结构定义中，每个结构的第一个成员变量都是一个config_generic结构的gen成员，下面是config_generic的结构定义：
　　struct config_generic
　　{
　　/* constantfields, must be set correctly in initial value: */
　　const char *name; /* name of variable - MUST BE FIRST */
　　GucContext context; /* context required to set the variable */
　　enumconfig_group group; /* to help organize variables by function */
　　const char *short_desc; /* short desc. of this variable's purpose */
　　const char *long_desc; /* long desc. of this variable's purpose */
　　int flags; /* flag bits, see below*/
　　/* variablefields, initialized at runtime: */
　　enumconfig_type vartype; /* type of variable (set only at startup) */
　　int status; /* status bits, see below*/
　　GucSource reset_source; /* source of thereset_value */
　　GucSource source; /*source of the current actual value */
　　GucStack*stack; /* stacked outside-of-transaction states */
　　void *extra; /*"extra" pointer for current actual value */
　　char  *sourcefile; /* filecurrent setting is from (NULL if not
　　* file) */
　　int sourceline; /* line in source file */
　　};
　　然后，定义一个config_generic **类型的静态变量数组guc_variables，再计算参数总数，所有参数以config_generic*类型计算所需内存空间，冗余25%内存后malloc分配内存空间。把guc_variables每一个元素指向ConfigureNamesBool、ConfigureNamesInt、ConfigureNamesReal、ConfigureNamesString、ConfigureNamesEnum这五个数组的config_generic类型成员gen的地址，然后按照参数名称把所有元素做了快速排序。这个过程中还设置了一些GUC参数的默认值。
　　static struct config_generic **guc_variables;
　　后面查询GUC参数都是在guc_variables这个已排序的数组里找。这样GUC参数的数据结构就搭建完成了，下面看看GUC参数相关的数据结构图吧。
　　先把涉及到的结构的图分别列出，再画个这些结构的组织关系示意图。
　　

　　

　　

　　3加载postgresql.conf参数配置文件里的参数设置
　　从main->PostmasterMain->SelectConfigFiles->ProcessConfigFile开始处理参数配置文件postgresql.conf，读取postgresql.conf配置文件的调用过程是ProcessConfigFile -> ParseConfigFile -> AllocateFile->fopen，最后用fopen打开文件，其中ProcessConfigFile、ParseConfigFile在文件src\backend\utils\misc\guc-file.l中，AllocateFile在文件src\backend\storage\file\fd.c中。
　　pg使用 flex 去处理 conf 文件。在ParseConfigFile中把配置文件中的配置项组织成一个链表，调用set_config_option检查这些值是否有效，若可以设置就调用set_config_option设置这些值。
　　这里以"max_connections"做例子，从配置文件读取"max_connections"，然后从guc_variables数组中找元素" max_connections "，比较参数结构的GucContext （枚举类参数能被设置的时机。定义见下面）枚举类型成员context和当前时间，看是否可以此刻修改。接着比较参数结构的GucSource（枚举了当前GUC参数设置的来源。除非参数新值的来源等级不小于原参数的来源等级时，新设置才能生效。例如，修改配置文件不能覆盖postmastercommand line的设置。定义见下面）枚举类型成员source和新参数值的来源，看是否可以修改。如果可以，把config_generic结构类型的元素" max_connections "类型转换为config_int类型，修改variable成员为新值，修改该参数的来源source为当前来源PGC_S_FILE，如果元素" max_connections "的reset_source <= source，修改reset_val成员为新值，修改该参数的reset_source为当前来源PGC_S_FILE。
　　typedef enum
　　{
　　PGC_INTERNAL,
　　PGC_POSTMASTER,
　　PGC_SIGHUP,
　　PGC_BACKEND,
　　PGC_SUSET,
　　PGC_USERSET
　　} GucContext;
　　typedef enum
　　{
　　PGC_S_DEFAULT, /*wired-in default */
　　PGC_S_ENV_VAR, /*postmaster environment variable */
　　PGC_S_FILE, /*postgresql.conf */
　　PGC_S_ARGV, /*postmaster command line */
　　PGC_S_DATABASE, /*per-database setting */
　　PGC_S_USER, /*per-user setting */
　　PGC_S_CLIENT, /* fromclient connection request */
　　PGC_S_OVERRIDE, /*special case to forcibly set default */
　　PGC_S_INTERACTIVE, /* dividingline for error reporting */
　　PGC_S_TEST, /*test per-database or per-user setting */
　　PGC_S_SESSION /* SETcommand */
　　} GucSource