Age Owner Branch data TLA Line data Source code
1 : : /*-------------------------------------------------------------------------
2 : : *
3 : : * autoprewarm.c
4 : : * Periodically dump information about the blocks present in
5 : : * shared_buffers, and reload them on server restart.
6 : : *
7 : : * Due to locking considerations, we can't actually begin prewarming
8 : : * until the server reaches a consistent state. We need the catalogs
9 : : * to be consistent so that we can figure out which relation to lock,
10 : : * and we need to lock the relations so that we don't try to prewarm
11 : : * pages from a relation that is in the process of being dropped.
12 : : *
13 : : * While prewarming, autoprewarm will use two workers. There's a
14 : : * leader worker that reads and sorts the list of blocks to be
15 : : * prewarmed and then launches a per-database worker for each
16 : : * relevant database in turn. The former keeps running after the
17 : : * initial prewarm is complete to update the dump file periodically.
18 : : *
19 : : * Copyright (c) 2016-2026, PostgreSQL Global Development Group
20 : : *
21 : : * IDENTIFICATION
22 : : * contrib/pg_prewarm/autoprewarm.c
23 : : *
24 : : *-------------------------------------------------------------------------
25 : : */
26 : :
27 : : #include "postgres.h"
28 : :
29 : : #include <unistd.h>
30 : :
31 : : #include "access/relation.h"
32 : : #include "access/xact.h"
33 : : #include "pgstat.h"
34 : : #include "postmaster/bgworker.h"
35 : : #include "postmaster/interrupt.h"
36 : : #include "storage/buf_internals.h"
37 : : #include "storage/dsm.h"
38 : : #include "storage/dsm_registry.h"
39 : : #include "storage/fd.h"
40 : : #include "storage/ipc.h"
41 : : #include "storage/latch.h"
42 : : #include "storage/lwlock.h"
43 : : #include "storage/procsignal.h"
44 : : #include "storage/read_stream.h"
45 : : #include "storage/smgr.h"
46 : : #include "tcop/tcopprot.h"
47 : : #include "utils/guc.h"
48 : : #include "utils/rel.h"
49 : : #include "utils/relfilenumbermap.h"
50 : : #include "utils/timestamp.h"
51 : : #include "utils/wait_event.h"
52 : :
53 : : #define AUTOPREWARM_FILE "autoprewarm.blocks"
54 : :
55 : : /* Metadata for each block we dump. */
56 : : typedef struct BlockInfoRecord
57 : : {
58 : : Oid database;
59 : : Oid tablespace;
60 : : RelFileNumber filenumber;
61 : : ForkNumber forknum;
62 : : BlockNumber blocknum;
63 : : } BlockInfoRecord;
64 : :
65 : : /* Shared state information for autoprewarm bgworker. */
66 : : typedef struct AutoPrewarmSharedState
67 : : {
68 : : LWLock lock; /* mutual exclusion */
69 : : pid_t bgworker_pid; /* for main bgworker */
70 : : pid_t pid_using_dumpfile; /* for autoprewarm or block dump */
71 : :
72 : : /* Following items are for communication with per-database worker */
73 : : dsm_handle block_info_handle;
74 : : Oid database;
75 : : int prewarm_start_idx;
76 : : int prewarm_stop_idx;
77 : : int prewarmed_blocks;
78 : : } AutoPrewarmSharedState;
79 : :
80 : : /*
81 : : * Private data passed through the read stream API for our use in the
82 : : * callback.
83 : : */
84 : : typedef struct AutoPrewarmReadStreamData
85 : : {
86 : : /* The array of records containing the blocks we should prewarm. */
87 : : BlockInfoRecord *block_info;
88 : :
89 : : /*
90 : : * pos is the read stream callback's index into block_info. Because the
91 : : * read stream may read ahead, pos is likely to be ahead of the index in
92 : : * the main loop in autoprewarm_database_main().
93 : : */
94 : : int pos;
95 : : Oid tablespace;
96 : : RelFileNumber filenumber;
97 : : ForkNumber forknum;
98 : : BlockNumber nblocks;
99 : : } AutoPrewarmReadStreamData;
100 : :
101 : :
102 : : PGDLLEXPORT void autoprewarm_main(Datum main_arg);
103 : : PGDLLEXPORT void autoprewarm_database_main(Datum main_arg);
104 : :
3128 rhaas@postgresql.org 105 :CBC 3 : PG_FUNCTION_INFO_V1(autoprewarm_start_worker);
106 : 4 : PG_FUNCTION_INFO_V1(autoprewarm_dump_now);
107 : :
108 : : static void apw_load_buffers(void);
109 : : static int apw_dump_now(bool is_bgworker, bool dump_unlogged);
110 : : static void apw_start_leader_worker(void);
111 : : static void apw_start_database_worker(void);
112 : : static bool apw_init_shmem(void);
113 : : static void apw_detach_shmem(int code, Datum arg);
114 : : static int apw_compare_blockinfo(const void *p, const void *q);
115 : :
116 : : /* Pointer to shared-memory state. */
117 : : static AutoPrewarmSharedState *apw_state = NULL;
118 : :
119 : : /* GUC variables. */
120 : : static bool autoprewarm = true; /* start worker? */
121 : : static int autoprewarm_interval = 300; /* dump interval */
122 : :
123 : : /*
124 : : * Module load callback.
125 : : */
126 : : void
127 : 6 : _PG_init(void)
128 : : {
129 : 6 : DefineCustomIntVariable("pg_prewarm.autoprewarm_interval",
130 : : "Sets the interval between dumps of shared buffers",
131 : : "If set to zero, time-based dumping is disabled.",
132 : : &autoprewarm_interval,
133 : : 300,
134 : : 0, INT_MAX / 1000,
135 : : PGC_SIGHUP,
136 : : GUC_UNIT_S,
137 : : NULL,
138 : : NULL,
139 : : NULL);
140 : :
141 [ + + ]: 6 : if (!process_shared_preload_libraries_in_progress)
142 : 4 : return;
143 : :
144 : : /* can't define PGC_POSTMASTER variable after startup */
145 : 2 : DefineCustomBoolVariable("pg_prewarm.autoprewarm",
146 : : "Starts the autoprewarm worker.",
147 : : NULL,
148 : : &autoprewarm,
149 : : true,
150 : : PGC_POSTMASTER,
151 : : 0,
152 : : NULL,
153 : : NULL,
154 : : NULL);
155 : :
1483 tgl@sss.pgh.pa.us 156 : 2 : MarkGUCPrefixReserved("pg_prewarm");
157 : :
158 : : /* Register autoprewarm worker, if enabled. */
3128 rhaas@postgresql.org 159 [ + - ]: 2 : if (autoprewarm)
2100 andres@anarazel.de 160 : 2 : apw_start_leader_worker();
161 : : }
162 : :
163 : : /*
164 : : * Main entry point for the leader autoprewarm process. Per-database workers
165 : : * have a separate entry point.
166 : : */
167 : : void
3128 rhaas@postgresql.org 168 : 2 : autoprewarm_main(Datum main_arg)
169 : : {
170 : 2 : bool first_time = true;
1909 tgl@sss.pgh.pa.us 171 : 2 : bool final_dump_allowed = true;
3128 rhaas@postgresql.org 172 : 2 : TimestampTz last_dump_time = 0;
173 : :
174 : : /* Establish signal handlers; once that's done, unblock signals. */
1954 fujii@postgresql.org 175 : 2 : pqsignal(SIGTERM, SignalHandlerForShutdownRequest);
176 : 2 : pqsignal(SIGHUP, SignalHandlerForConfigReload);
3128 rhaas@postgresql.org 177 : 2 : pqsignal(SIGUSR1, procsignal_sigusr1_handler);
178 : 2 : BackgroundWorkerUnblockSignals();
179 : :
180 : : /* Create (if necessary) and attach to our shared memory area. */
181 [ - + ]: 2 : if (apw_init_shmem())
3128 rhaas@postgresql.org 182 :UBC 0 : first_time = false;
183 : :
184 : : /*
185 : : * Set on-detach hook so that our PID will be cleared on exit.
186 : : *
187 : : * NB: Autoprewarm's state is stored in a DSM segment, and DSM segments
188 : : * are detached before calling the on_shmem_exit callbacks, so we must put
189 : : * apw_detach_shmem in the before_shmem_exit callback list.
190 : : */
782 nathan@postgresql.or 191 :CBC 2 : before_shmem_exit(apw_detach_shmem, 0);
192 : :
193 : : /*
194 : : * Store our PID in the shared memory area --- unless there's already
195 : : * another worker running, in which case just exit.
196 : : */
3128 rhaas@postgresql.org 197 : 2 : LWLockAcquire(&apw_state->lock, LW_EXCLUSIVE);
198 [ - + ]: 2 : if (apw_state->bgworker_pid != InvalidPid)
199 : : {
3128 rhaas@postgresql.org 200 :UBC 0 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
201 [ # # ]: 0 : ereport(LOG,
202 : : (errmsg("autoprewarm worker is already running under PID %d",
203 : : (int) apw_state->bgworker_pid)));
204 : 0 : return;
205 : : }
3128 rhaas@postgresql.org 206 :CBC 2 : apw_state->bgworker_pid = MyProcPid;
207 : 2 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
208 : :
209 : : /*
210 : : * Preload buffers from the dump file only if we just created the shared
211 : : * memory region. Otherwise, it's either already been done or shouldn't
212 : : * be done - e.g. because the old dump file has been overwritten since the
213 : : * server was started.
214 : : *
215 : : * There's not much point in performing a dump immediately after we finish
216 : : * preloading; so, if we do end up preloading, consider the last dump time
217 : : * to be equal to the current time.
218 : : *
219 : : * If apw_load_buffers() is terminated early by a shutdown request,
220 : : * prevent dumping out our state below the loop, because we'd effectively
221 : : * just truncate the saved state to however much we'd managed to preload.
222 : : */
223 [ + - ]: 2 : if (first_time)
224 : : {
225 : 2 : apw_load_buffers();
1909 tgl@sss.pgh.pa.us 226 : 2 : final_dump_allowed = !ShutdownRequestPending;
3128 rhaas@postgresql.org 227 : 2 : last_dump_time = GetCurrentTimestamp();
228 : : }
229 : :
230 : : /* Periodically dump buffers until terminated. */
1954 fujii@postgresql.org 231 [ + + ]: 5 : while (!ShutdownRequestPending)
232 : : {
233 : : /* In case of a SIGHUP, just reload the configuration. */
234 [ - + ]: 3 : if (ConfigReloadPending)
235 : : {
1954 fujii@postgresql.org 236 :UBC 0 : ConfigReloadPending = false;
3128 rhaas@postgresql.org 237 : 0 : ProcessConfigFile(PGC_SIGHUP);
238 : : }
239 : :
3128 rhaas@postgresql.org 240 [ + - ]:CBC 3 : if (autoprewarm_interval <= 0)
241 : : {
242 : : /* We're only dumping at shutdown, so just wait forever. */
1954 fujii@postgresql.org 243 : 3 : (void) WaitLatch(MyLatch,
244 : : WL_LATCH_SET | WL_EXIT_ON_PM_DEATH,
245 : : -1L,
246 : : PG_WAIT_EXTENSION);
247 : : }
248 : : else
249 : : {
250 : : TimestampTz next_dump_time;
251 : : long delay_in_ms;
252 : :
253 : : /* Compute the next dump time. */
3128 rhaas@postgresql.org 254 :UBC 0 : next_dump_time =
255 : 0 : TimestampTzPlusMilliseconds(last_dump_time,
256 : : autoprewarm_interval * 1000);
257 : : delay_in_ms =
1951 tgl@sss.pgh.pa.us 258 : 0 : TimestampDifferenceMilliseconds(GetCurrentTimestamp(),
259 : : next_dump_time);
260 : :
261 : : /* Perform a dump if it's time. */
3128 rhaas@postgresql.org 262 [ # # ]: 0 : if (delay_in_ms <= 0)
263 : : {
264 : 0 : last_dump_time = GetCurrentTimestamp();
265 : 0 : apw_dump_now(true, false);
266 : 0 : continue;
267 : : }
268 : :
269 : : /* Sleep until the next dump time. */
1954 fujii@postgresql.org 270 : 0 : (void) WaitLatch(MyLatch,
271 : : WL_LATCH_SET | WL_TIMEOUT | WL_EXIT_ON_PM_DEATH,
272 : : delay_in_ms,
273 : : PG_WAIT_EXTENSION);
274 : : }
275 : :
276 : : /* Reset the latch, loop. */
1954 fujii@postgresql.org 277 :CBC 3 : ResetLatch(MyLatch);
278 : : }
279 : :
280 : : /*
281 : : * Dump one last time. We assume this is probably the result of a system
282 : : * shutdown, although it's possible that we've merely been terminated.
283 : : */
1909 tgl@sss.pgh.pa.us 284 [ + - ]: 2 : if (final_dump_allowed)
285 : 2 : apw_dump_now(true, true);
286 : : }
287 : :
288 : : /*
289 : : * Read the dump file and launch per-database workers one at a time to
290 : : * prewarm the buffers found there.
291 : : */
292 : : static void
3128 rhaas@postgresql.org 293 : 2 : apw_load_buffers(void)
294 : : {
295 : 2 : FILE *file = NULL;
296 : : int num_elements,
297 : : i;
298 : : BlockInfoRecord *blkinfo;
299 : : dsm_segment *seg;
300 : :
301 : : /*
302 : : * Skip the prewarm if the dump file is in use; otherwise, prevent any
303 : : * other process from writing it while we're using it.
304 : : */
305 : 2 : LWLockAcquire(&apw_state->lock, LW_EXCLUSIVE);
306 [ + - ]: 2 : if (apw_state->pid_using_dumpfile == InvalidPid)
307 : 2 : apw_state->pid_using_dumpfile = MyProcPid;
308 : : else
309 : : {
3128 rhaas@postgresql.org 310 :UBC 0 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
311 [ # # ]: 0 : ereport(LOG,
312 : : (errmsg("skipping prewarm because block dump file is being written by PID %d",
313 : : (int) apw_state->pid_using_dumpfile)));
3128 rhaas@postgresql.org 314 :CBC 1 : return;
315 : : }
316 : 2 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
317 : :
318 : : /*
319 : : * Open the block dump file. Exit quietly if it doesn't exist, but report
320 : : * any other error.
321 : : */
322 : 2 : file = AllocateFile(AUTOPREWARM_FILE, "r");
323 [ + + ]: 2 : if (!file)
324 : : {
325 [ + - ]: 1 : if (errno == ENOENT)
326 : : {
327 : 1 : LWLockAcquire(&apw_state->lock, LW_EXCLUSIVE);
328 : 1 : apw_state->pid_using_dumpfile = InvalidPid;
329 : 1 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
330 : 1 : return; /* No file to load. */
331 : : }
3128 rhaas@postgresql.org 332 [ # # ]:UBC 0 : ereport(ERROR,
333 : : (errcode_for_file_access(),
334 : : errmsg("could not read file \"%s\": %m",
335 : : AUTOPREWARM_FILE)));
336 : : }
337 : :
338 : : /* First line of the file is a record count. */
2873 tgl@sss.pgh.pa.us 339 [ - + ]:CBC 1 : if (fscanf(file, "<<%d>>\n", &num_elements) != 1)
3128 rhaas@postgresql.org 340 [ # # ]:UBC 0 : ereport(ERROR,
341 : : (errcode_for_file_access(),
342 : : errmsg("could not read from file \"%s\": %m",
343 : : AUTOPREWARM_FILE)));
344 : :
345 : : /* Allocate a dynamic shared memory segment to store the record data. */
3128 rhaas@postgresql.org 346 :CBC 1 : seg = dsm_create(sizeof(BlockInfoRecord) * num_elements, 0);
347 : 1 : blkinfo = (BlockInfoRecord *) dsm_segment_address(seg);
348 : :
349 : : /* Read records, one per line. */
350 [ + + ]: 237 : for (i = 0; i < num_elements; i++)
351 : : {
352 : : unsigned forknum;
353 : :
1264 354 [ - + ]: 236 : if (fscanf(file, "%u,%u,%u,%u,%u\n", &blkinfo[i].database,
1348 355 : 236 : &blkinfo[i].tablespace, &blkinfo[i].filenumber,
3128 356 : 236 : &forknum, &blkinfo[i].blocknum) != 5)
3128 rhaas@postgresql.org 357 [ # # ]:UBC 0 : ereport(ERROR,
358 : : (errmsg("autoprewarm block dump file is corrupted at line %d",
359 : : i + 1)));
3128 rhaas@postgresql.org 360 :CBC 236 : blkinfo[i].forknum = forknum;
361 : : }
362 : :
363 : 1 : FreeFile(file);
364 : :
365 : : /* Sort the blocks to be loaded. */
758 nathan@postgresql.or 366 : 1 : qsort(blkinfo, num_elements, sizeof(BlockInfoRecord),
367 : : apw_compare_blockinfo);
368 : :
369 : : /* Populate shared memory state. */
3128 rhaas@postgresql.org 370 : 1 : apw_state->block_info_handle = dsm_segment_handle(seg);
371 : 1 : apw_state->prewarm_start_idx = apw_state->prewarm_stop_idx = 0;
372 : 1 : apw_state->prewarmed_blocks = 0;
373 : :
374 : : /* Don't prewarm more than we can fit. */
191 andres@anarazel.de 375 [ - + ]:GNC 1 : if (num_elements > NBuffers)
376 : : {
191 andres@anarazel.de 377 :UNC 0 : num_elements = NBuffers;
378 [ # # ]: 0 : ereport(LOG,
379 : : (errmsg("autoprewarm capping prewarmed blocks to %d (shared_buffers size)",
380 : : NBuffers)));
381 : : }
382 : :
383 : : /* Get the info position of the first block of the next database. */
3128 rhaas@postgresql.org 384 [ + + ]:CBC 2 : while (apw_state->prewarm_start_idx < num_elements)
385 : : {
2873 tgl@sss.pgh.pa.us 386 : 1 : int j = apw_state->prewarm_start_idx;
387 : 1 : Oid current_db = blkinfo[j].database;
388 : :
389 : : /*
390 : : * Advance the prewarm_stop_idx to the first BlockInfoRecord that does
391 : : * not belong to this database.
392 : : */
393 : 1 : j++;
394 [ + + ]: 236 : while (j < num_elements)
395 : : {
396 [ + + ]: 235 : if (current_db != blkinfo[j].database)
397 : : {
398 : : /*
399 : : * Combine BlockInfoRecords for global objects with those of
400 : : * the database.
401 : : */
3128 rhaas@postgresql.org 402 [ - + ]: 1 : if (current_db != InvalidOid)
3128 rhaas@postgresql.org 403 :UBC 0 : break;
2873 tgl@sss.pgh.pa.us 404 :CBC 1 : current_db = blkinfo[j].database;
405 : : }
406 : :
407 : 235 : j++;
408 : : }
409 : :
410 : : /*
411 : : * If we reach this point with current_db == InvalidOid, then only
412 : : * BlockInfoRecords belonging to global objects exist. We can't
413 : : * prewarm without a database connection, so just bail out.
414 : : */
3128 rhaas@postgresql.org 415 [ - + ]: 1 : if (current_db == InvalidOid)
3128 rhaas@postgresql.org 416 :UBC 0 : break;
417 : :
418 : : /* Configure stop point and database for next per-database worker. */
2873 tgl@sss.pgh.pa.us 419 :CBC 1 : apw_state->prewarm_stop_idx = j;
3128 rhaas@postgresql.org 420 : 1 : apw_state->database = current_db;
421 [ - + ]: 1 : Assert(apw_state->prewarm_start_idx < apw_state->prewarm_stop_idx);
422 : :
423 : : /*
424 : : * Likewise, don't launch if we've already been told to shut down.
425 : : * (The launch would fail anyway, but we might as well skip it.)
426 : : */
1909 tgl@sss.pgh.pa.us 427 [ - + ]: 1 : if (ShutdownRequestPending)
1909 tgl@sss.pgh.pa.us 428 :UBC 0 : break;
429 : :
430 : : /*
431 : : * Start a per-database worker to load blocks for this database; this
432 : : * function will return once the per-database worker exits.
433 : : */
3128 rhaas@postgresql.org 434 :CBC 1 : apw_start_database_worker();
435 : :
436 : : /* Prepare for next database. */
437 : 1 : apw_state->prewarm_start_idx = apw_state->prewarm_stop_idx;
438 : : }
439 : :
440 : : /* Clean up. */
441 : 1 : dsm_detach(seg);
442 : 1 : LWLockAcquire(&apw_state->lock, LW_EXCLUSIVE);
443 : 1 : apw_state->block_info_handle = DSM_HANDLE_INVALID;
444 : 1 : apw_state->pid_using_dumpfile = InvalidPid;
445 : 1 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
446 : :
447 : : /* Report our success, if we were able to finish. */
1909 tgl@sss.pgh.pa.us 448 [ + - ]: 1 : if (!ShutdownRequestPending)
449 [ + - ]: 1 : ereport(LOG,
450 : : (errmsg("autoprewarm successfully prewarmed %d of %d previously-loaded blocks",
451 : : apw_state->prewarmed_blocks, num_elements)));
452 : : }
453 : :
454 : : /*
455 : : * Return the next block number of a specific relation and fork to read
456 : : * according to the array of BlockInfoRecord.
457 : : */
458 : : static BlockNumber
345 melanieplageman@gmai 459 : 311 : apw_read_stream_next_block(ReadStream *stream,
460 : : void *callback_private_data,
461 : : void *per_buffer_data)
462 : : {
463 : 311 : AutoPrewarmReadStreamData *p = callback_private_data;
464 : :
465 [ - + ]: 311 : CHECK_FOR_INTERRUPTS();
466 : :
467 [ + + ]: 311 : while (p->pos < apw_state->prewarm_stop_idx)
468 : : {
469 : 310 : BlockInfoRecord blk = p->block_info[p->pos];
470 : :
471 [ + + ]: 310 : if (blk.tablespace != p->tablespace)
472 : 310 : return InvalidBlockNumber;
473 : :
474 [ + + ]: 309 : if (blk.filenumber != p->filenumber)
475 : 55 : return InvalidBlockNumber;
476 : :
477 [ + + ]: 254 : if (blk.forknum != p->forknum)
478 : 18 : return InvalidBlockNumber;
479 : :
480 : 236 : p->pos++;
481 : :
482 : : /*
483 : : * Check whether blocknum is valid and within fork file size.
484 : : * Fast-forward through any invalid blocks. We want p->pos to reflect
485 : : * the location of the next relation or fork before ending the stream.
486 : : */
487 [ - + ]: 236 : if (blk.blocknum >= p->nblocks)
345 melanieplageman@gmai 488 :UBC 0 : continue;
489 : :
345 melanieplageman@gmai 490 :CBC 236 : return blk.blocknum;
491 : : }
492 : :
493 : 1 : return InvalidBlockNumber;
494 : : }
495 : :
496 : : /*
497 : : * Prewarm all blocks for one database (and possibly also global objects, if
498 : : * those got grouped with this database).
499 : : */
500 : : void
3128 rhaas@postgresql.org 501 : 1 : autoprewarm_database_main(Datum main_arg)
502 : : {
503 : : BlockInfoRecord *block_info;
504 : : int i;
505 : : BlockInfoRecord blk;
506 : : dsm_segment *seg;
507 : :
508 : : /* Establish signal handlers; once that's done, unblock signals. */
509 : 1 : pqsignal(SIGTERM, die);
510 : 1 : BackgroundWorkerUnblockSignals();
511 : :
512 : : /* Connect to correct database and get block information. */
513 : 1 : apw_init_shmem();
514 : 1 : seg = dsm_attach(apw_state->block_info_handle);
515 [ - + ]: 1 : if (seg == NULL)
3128 rhaas@postgresql.org 516 [ # # ]:UBC 0 : ereport(ERROR,
517 : : (errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),
518 : : errmsg("could not map dynamic shared memory segment")));
2901 magnus@hagander.net 519 :CBC 1 : BackgroundWorkerInitializeConnectionByOid(apw_state->database, InvalidOid, 0);
3128 rhaas@postgresql.org 520 : 1 : block_info = (BlockInfoRecord *) dsm_segment_address(seg);
521 : :
345 melanieplageman@gmai 522 : 1 : i = apw_state->prewarm_start_idx;
523 : 1 : blk = block_info[i];
524 : :
525 : : /*
526 : : * Loop until we run out of blocks to prewarm or until we run out of
527 : : * buffers.
528 : : */
191 andres@anarazel.de 529 [ + + ]:GNC 58 : while (i < apw_state->prewarm_stop_idx)
530 : : {
345 melanieplageman@gmai 531 :CBC 57 : Oid tablespace = blk.tablespace;
532 : 57 : RelFileNumber filenumber = blk.filenumber;
533 : : Oid reloid;
534 : : Relation rel;
535 : :
536 : : /*
537 : : * All blocks between prewarm_start_idx and prewarm_stop_idx should
538 : : * belong either to global objects or the same database.
539 : : */
540 [ + + - + ]: 57 : Assert(blk.database == apw_state->database || blk.database == 0);
541 : :
542 : 57 : StartTransactionCommand();
543 : :
544 : 57 : reloid = RelidByRelfilenumber(blk.tablespace, blk.filenumber);
545 [ + - - + ]: 114 : if (!OidIsValid(reloid) ||
546 : 57 : (rel = try_relation_open(reloid, AccessShareLock)) == NULL)
547 : : {
548 : : /* We failed to open the relation, so there is nothing to close. */
345 melanieplageman@gmai 549 :UBC 0 : CommitTransactionCommand();
550 : :
551 : : /*
552 : : * Fast-forward to the next relation. We want to skip all of the
553 : : * other records referencing this relation since we know we can't
554 : : * open it. That way, we avoid repeatedly trying and failing to
555 : : * open the same relation.
556 : : */
557 [ # # ]: 0 : for (; i < apw_state->prewarm_stop_idx; i++)
558 : : {
559 : 0 : blk = block_info[i];
560 [ # # ]: 0 : if (blk.tablespace != tablespace ||
561 [ # # ]: 0 : blk.filenumber != filenumber)
562 : : break;
563 : : }
564 : :
565 : : /* Time to try and open our newfound relation */
3128 rhaas@postgresql.org 566 : 0 : continue;
567 : : }
568 : :
569 : : /*
570 : : * We have a relation; now let's loop until we find a valid fork of
571 : : * the relation or we run out of buffers. Once we've read from all
572 : : * valid forks or run out of options, we'll close the relation and
573 : : * move on.
574 : : */
345 melanieplageman@gmai 575 :CBC 57 : while (i < apw_state->prewarm_stop_idx &&
576 [ + + + + ]: 132 : blk.tablespace == tablespace &&
191 andres@anarazel.de 577 [ + + ]:GNC 130 : blk.filenumber == filenumber)
578 : : {
345 melanieplageman@gmai 579 :CBC 75 : ForkNumber forknum = blk.forknum;
580 : : BlockNumber nblocks;
581 : : struct AutoPrewarmReadStreamData p;
582 : : ReadStream *stream;
583 : : Buffer buf;
584 : :
585 : : /*
586 : : * smgrexists is not safe for illegal forknum, hence check whether
587 : : * the passed forknum is valid before using it in smgrexists.
588 : : */
589 [ + - ]: 75 : if (blk.forknum <= InvalidForkNumber ||
590 [ + - ]: 75 : blk.forknum > MAX_FORKNUM ||
591 [ - + ]: 75 : !smgrexists(RelationGetSmgr(rel), blk.forknum))
592 : : {
593 : : /*
594 : : * Fast-forward to the next fork. We want to skip all of the
595 : : * other records referencing this fork since we already know
596 : : * it's not valid.
597 : : */
345 melanieplageman@gmai 598 [ # # ]:UBC 0 : for (; i < apw_state->prewarm_stop_idx; i++)
599 : : {
600 : 0 : blk = block_info[i];
601 [ # # ]: 0 : if (blk.tablespace != tablespace ||
602 [ # # ]: 0 : blk.filenumber != filenumber ||
603 [ # # ]: 0 : blk.forknum != forknum)
604 : : break;
605 : : }
606 : :
607 : : /* Time to check if this newfound fork is valid */
608 : 0 : continue;
609 : : }
610 : :
345 melanieplageman@gmai 611 :CBC 75 : nblocks = RelationGetNumberOfBlocksInFork(rel, blk.forknum);
612 : :
613 : 75 : p = (struct AutoPrewarmReadStreamData)
614 : : {
615 : : .block_info = block_info,
616 : : .pos = i,
617 : : .tablespace = tablespace,
618 : : .filenumber = filenumber,
619 : : .forknum = forknum,
620 : : .nblocks = nblocks,
621 : : };
622 : :
321 623 : 75 : stream = read_stream_begin_relation(READ_STREAM_MAINTENANCE |
624 : : READ_STREAM_DEFAULT |
625 : : READ_STREAM_USE_BATCHING,
626 : : NULL,
627 : : rel,
628 : : p.forknum,
629 : : apw_read_stream_next_block,
630 : : &p,
631 : : 0);
632 : :
633 : : /*
634 : : * Loop until we've prewarmed all the blocks from this fork. The
635 : : * read stream callback will check that we still have free buffers
636 : : * before requesting each block from the read stream API.
637 : : */
345 638 [ + + ]: 311 : while ((buf = read_stream_next_buffer(stream, NULL)) != InvalidBuffer)
639 : : {
640 : 236 : apw_state->prewarmed_blocks++;
641 : 236 : ReleaseBuffer(buf);
642 : : }
643 : :
644 : 75 : read_stream_end(stream);
645 : :
646 : : /* Advance i past all the blocks just prewarmed. */
647 : 75 : i = p.pos;
648 : 75 : blk = block_info[i];
649 : : }
650 : :
3128 rhaas@postgresql.org 651 : 57 : relation_close(rel, AccessShareLock);
652 : 57 : CommitTransactionCommand();
653 : : }
654 : :
345 melanieplageman@gmai 655 : 1 : dsm_detach(seg);
3128 rhaas@postgresql.org 656 : 1 : }
657 : :
658 : : /*
659 : : * Dump information on blocks in shared buffers. We use a text format here
660 : : * so that it's easy to understand and even change the file contents if
661 : : * necessary.
662 : : * Returns the number of blocks dumped.
663 : : */
664 : : static int
665 : 3 : apw_dump_now(bool is_bgworker, bool dump_unlogged)
666 : : {
667 : : int num_blocks;
668 : : int i;
669 : : int ret;
670 : : BlockInfoRecord *block_info_array;
671 : : BufferDesc *bufHdr;
672 : : FILE *file;
673 : : char transient_dump_file_path[MAXPGPATH];
674 : : pid_t pid;
675 : :
676 : 3 : LWLockAcquire(&apw_state->lock, LW_EXCLUSIVE);
677 : 3 : pid = apw_state->pid_using_dumpfile;
678 [ + - ]: 3 : if (apw_state->pid_using_dumpfile == InvalidPid)
679 : 3 : apw_state->pid_using_dumpfile = MyProcPid;
680 : 3 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
681 : :
682 [ - + ]: 3 : if (pid != InvalidPid)
683 : : {
3128 rhaas@postgresql.org 684 [ # # ]:UBC 0 : if (!is_bgworker)
685 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
686 : : (errmsg("could not perform block dump because dump file is being used by PID %d",
687 : : (int) apw_state->pid_using_dumpfile)));
688 : :
689 [ # # ]: 0 : ereport(LOG,
690 : : (errmsg("skipping block dump because it is already being performed by PID %d",
691 : : (int) apw_state->pid_using_dumpfile)));
692 : 0 : return 0;
693 : : }
694 : :
695 : : /*
696 : : * With sufficiently large shared_buffers, allocation will exceed 1GB, so
697 : : * allow for a huge allocation to prevent outright failure.
698 : : *
699 : : * (In the future, it might be a good idea to redesign this to use a more
700 : : * memory-efficient data structure.)
701 : : */
702 : : block_info_array = (BlockInfoRecord *)
282 rhaas@postgresql.org 703 :CBC 3 : palloc_extended((sizeof(BlockInfoRecord) * NBuffers), MCXT_ALLOC_HUGE);
704 : :
3128 705 [ + + ]: 49155 : for (num_blocks = 0, i = 0; i < NBuffers; i++)
706 : : {
707 : : uint64 buf_state;
708 : :
709 [ - + ]: 49152 : CHECK_FOR_INTERRUPTS();
710 : :
711 : 49152 : bufHdr = GetBufferDescriptor(i);
712 : :
713 : : /* Lock each buffer header before inspecting. */
714 : 49152 : buf_state = LockBufHdr(bufHdr);
715 : :
716 : : /*
717 : : * Unlogged tables will be automatically truncated after a crash or
718 : : * unclean shutdown. In such cases we need not prewarm them. Dump them
719 : : * only if requested by caller.
720 : : */
721 [ + + ]: 49152 : if (buf_state & BM_TAG_VALID &&
722 [ - + - - ]: 708 : ((buf_state & BM_PERMANENT) || dump_unlogged))
723 : : {
1299 724 : 708 : block_info_array[num_blocks].database = bufHdr->tag.dbOid;
725 : 708 : block_info_array[num_blocks].tablespace = bufHdr->tag.spcOid;
726 : 1416 : block_info_array[num_blocks].filenumber =
727 : 708 : BufTagGetRelNumber(&bufHdr->tag);
728 : 1416 : block_info_array[num_blocks].forknum =
729 : 708 : BufTagGetForkNum(&bufHdr->tag);
3128 730 : 708 : block_info_array[num_blocks].blocknum = bufHdr->tag.blockNum;
731 : 708 : ++num_blocks;
732 : : }
733 : :
129 andres@anarazel.de 734 :GNC 49152 : UnlockBufHdr(bufHdr);
735 : : }
736 : :
3128 rhaas@postgresql.org 737 :CBC 3 : snprintf(transient_dump_file_path, MAXPGPATH, "%s.tmp", AUTOPREWARM_FILE);
738 : 3 : file = AllocateFile(transient_dump_file_path, "w");
739 [ - + ]: 3 : if (!file)
3128 rhaas@postgresql.org 740 [ # # ]:UBC 0 : ereport(ERROR,
741 : : (errcode_for_file_access(),
742 : : errmsg("could not open file \"%s\": %m",
743 : : transient_dump_file_path)));
744 : :
2873 tgl@sss.pgh.pa.us 745 :CBC 3 : ret = fprintf(file, "<<%d>>\n", num_blocks);
3128 rhaas@postgresql.org 746 [ - + ]: 3 : if (ret < 0)
747 : : {
3128 rhaas@postgresql.org 748 :UBC 0 : int save_errno = errno;
749 : :
750 : 0 : FreeFile(file);
751 : 0 : unlink(transient_dump_file_path);
752 : 0 : errno = save_errno;
753 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
754 : : (errcode_for_file_access(),
755 : : errmsg("could not write to file \"%s\": %m",
756 : : transient_dump_file_path)));
757 : : }
758 : :
3128 rhaas@postgresql.org 759 [ + + ]:CBC 711 : for (i = 0; i < num_blocks; i++)
760 : : {
761 [ - + ]: 708 : CHECK_FOR_INTERRUPTS();
762 : :
1264 763 : 708 : ret = fprintf(file, "%u,%u,%u,%u,%u\n",
3128 764 : 708 : block_info_array[i].database,
765 : 708 : block_info_array[i].tablespace,
1348 766 : 708 : block_info_array[i].filenumber,
3128 767 : 708 : (uint32) block_info_array[i].forknum,
768 : 708 : block_info_array[i].blocknum);
769 [ - + ]: 708 : if (ret < 0)
770 : : {
3128 rhaas@postgresql.org 771 :UBC 0 : int save_errno = errno;
772 : :
773 : 0 : FreeFile(file);
774 : 0 : unlink(transient_dump_file_path);
775 : 0 : errno = save_errno;
776 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
777 : : (errcode_for_file_access(),
778 : : errmsg("could not write to file \"%s\": %m",
779 : : transient_dump_file_path)));
780 : : }
781 : : }
782 : :
3128 rhaas@postgresql.org 783 :CBC 3 : pfree(block_info_array);
784 : :
785 : : /*
786 : : * Rename transient_dump_file_path to AUTOPREWARM_FILE to make things
787 : : * permanent.
788 : : */
789 : 3 : ret = FreeFile(file);
790 [ - + ]: 3 : if (ret != 0)
791 : : {
3128 rhaas@postgresql.org 792 :UBC 0 : int save_errno = errno;
793 : :
794 : 0 : unlink(transient_dump_file_path);
795 : 0 : errno = save_errno;
796 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
797 : : (errcode_for_file_access(),
798 : : errmsg("could not close file \"%s\": %m",
799 : : transient_dump_file_path)));
800 : : }
801 : :
3128 rhaas@postgresql.org 802 :CBC 3 : (void) durable_rename(transient_dump_file_path, AUTOPREWARM_FILE, ERROR);
803 : 3 : apw_state->pid_using_dumpfile = InvalidPid;
804 : :
805 [ - + ]: 3 : ereport(DEBUG1,
806 : : (errmsg_internal("wrote block details for %d blocks", num_blocks)));
807 : 3 : return num_blocks;
808 : : }
809 : :
810 : : /*
811 : : * SQL-callable function to launch autoprewarm.
812 : : */
813 : : Datum
3128 rhaas@postgresql.org 814 :UBC 0 : autoprewarm_start_worker(PG_FUNCTION_ARGS)
815 : : {
816 : : pid_t pid;
817 : :
818 [ # # ]: 0 : if (!autoprewarm)
819 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
820 : : (errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),
821 : : errmsg("autoprewarm is disabled")));
822 : :
823 : 0 : apw_init_shmem();
824 : 0 : LWLockAcquire(&apw_state->lock, LW_EXCLUSIVE);
825 : 0 : pid = apw_state->bgworker_pid;
826 : 0 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
827 : :
828 [ # # ]: 0 : if (pid != InvalidPid)
829 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
830 : : (errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),
831 : : errmsg("autoprewarm worker is already running under PID %d",
832 : : (int) pid)));
833 : :
2100 andres@anarazel.de 834 : 0 : apw_start_leader_worker();
835 : :
3128 rhaas@postgresql.org 836 : 0 : PG_RETURN_VOID();
837 : : }
838 : :
839 : : /*
840 : : * SQL-callable function to perform an immediate block dump.
841 : : *
842 : : * Note: this is declared to return int8, as insurance against some
843 : : * very distant day when we might make NBuffers wider than int.
844 : : */
845 : : Datum
3128 rhaas@postgresql.org 846 :CBC 1 : autoprewarm_dump_now(PG_FUNCTION_ARGS)
847 : : {
848 : : int num_blocks;
849 : :
850 : 1 : apw_init_shmem();
851 : :
852 [ + - ]: 1 : PG_ENSURE_ERROR_CLEANUP(apw_detach_shmem, 0);
853 : : {
854 : 1 : num_blocks = apw_dump_now(false, true);
855 : : }
856 [ - + ]: 1 : PG_END_ENSURE_ERROR_CLEANUP(apw_detach_shmem, 0);
857 : :
2873 tgl@sss.pgh.pa.us 858 : 1 : PG_RETURN_INT64((int64) num_blocks);
859 : : }
860 : :
861 : : static void
90 nathan@postgresql.or 862 :GNC 2 : apw_init_state(void *ptr, void *arg)
863 : : {
786 nathan@postgresql.or 864 :CBC 2 : AutoPrewarmSharedState *state = (AutoPrewarmSharedState *) ptr;
865 : :
193 nathan@postgresql.or 866 :GNC 2 : LWLockInitialize(&state->lock, LWLockNewTrancheId("autoprewarm"));
786 nathan@postgresql.or 867 :CBC 2 : state->bgworker_pid = InvalidPid;
868 : 2 : state->pid_using_dumpfile = InvalidPid;
869 : 2 : }
870 : :
871 : : /*
872 : : * Allocate and initialize autoprewarm related shared memory, if not already
873 : : * done, and set up backend-local pointer to that state. Returns true if an
874 : : * existing shared memory segment was found.
875 : : */
876 : : static bool
3128 rhaas@postgresql.org 877 : 4 : apw_init_shmem(void)
878 : : {
879 : : bool found;
880 : :
786 nathan@postgresql.or 881 : 4 : apw_state = GetNamedDSMSegment("autoprewarm",
882 : : sizeof(AutoPrewarmSharedState),
883 : : apw_init_state,
884 : : &found, NULL);
885 : :
3128 rhaas@postgresql.org 886 : 4 : return found;
887 : : }
888 : :
889 : : /*
890 : : * Clear our PID from autoprewarm shared state.
891 : : */
892 : : static void
893 : 2 : apw_detach_shmem(int code, Datum arg)
894 : : {
895 : 2 : LWLockAcquire(&apw_state->lock, LW_EXCLUSIVE);
896 [ - + ]: 2 : if (apw_state->pid_using_dumpfile == MyProcPid)
3128 rhaas@postgresql.org 897 :UBC 0 : apw_state->pid_using_dumpfile = InvalidPid;
3128 rhaas@postgresql.org 898 [ + - ]:CBC 2 : if (apw_state->bgworker_pid == MyProcPid)
899 : 2 : apw_state->bgworker_pid = InvalidPid;
900 : 2 : LWLockRelease(&apw_state->lock);
901 : 2 : }
902 : :
903 : : /*
904 : : * Start autoprewarm leader worker process.
905 : : */
906 : : static void
2100 andres@anarazel.de 907 : 2 : apw_start_leader_worker(void)
908 : : {
360 peter@eisentraut.org 909 : 2 : BackgroundWorker worker = {0};
910 : : BackgroundWorkerHandle *handle;
911 : : BgwHandleStatus status;
912 : : pid_t pid;
913 : :
3128 rhaas@postgresql.org 914 : 2 : worker.bgw_flags = BGWORKER_SHMEM_ACCESS;
915 : 2 : worker.bgw_start_time = BgWorkerStart_ConsistentState;
916 : 2 : strcpy(worker.bgw_library_name, "pg_prewarm");
917 : 2 : strcpy(worker.bgw_function_name, "autoprewarm_main");
2100 andres@anarazel.de 918 : 2 : strcpy(worker.bgw_name, "autoprewarm leader");
919 : 2 : strcpy(worker.bgw_type, "autoprewarm leader");
920 : :
3128 rhaas@postgresql.org 921 [ + - ]: 2 : if (process_shared_preload_libraries_in_progress)
922 : : {
923 : 2 : RegisterBackgroundWorker(&worker);
924 : 2 : return;
925 : : }
926 : :
927 : : /* must set notify PID to wait for startup */
3128 rhaas@postgresql.org 928 :UBC 0 : worker.bgw_notify_pid = MyProcPid;
929 : :
930 [ # # ]: 0 : if (!RegisterDynamicBackgroundWorker(&worker, &handle))
931 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
932 : : (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_RESOURCES),
933 : : errmsg("could not register background process"),
934 : : errhint("You may need to increase \"max_worker_processes\".")));
935 : :
936 : 0 : status = WaitForBackgroundWorkerStartup(handle, &pid);
937 [ # # ]: 0 : if (status != BGWH_STARTED)
938 [ # # ]: 0 : ereport(ERROR,
939 : : (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_RESOURCES),
940 : : errmsg("could not start background process"),
941 : : errhint("More details may be available in the server log.")));
942 : : }
943 : :
944 : : /*
945 : : * Start autoprewarm per-database worker process.
946 : : */
947 : : static void
3128 rhaas@postgresql.org 948 :CBC 1 : apw_start_database_worker(void)
949 : : {
360 peter@eisentraut.org 950 : 1 : BackgroundWorker worker = {0};
951 : : BackgroundWorkerHandle *handle;
952 : :
3128 rhaas@postgresql.org 953 : 1 : worker.bgw_flags =
954 : : BGWORKER_SHMEM_ACCESS | BGWORKER_BACKEND_DATABASE_CONNECTION;
955 : 1 : worker.bgw_start_time = BgWorkerStart_ConsistentState;
2554 956 : 1 : worker.bgw_restart_time = BGW_NEVER_RESTART;
3128 957 : 1 : strcpy(worker.bgw_library_name, "pg_prewarm");
958 : 1 : strcpy(worker.bgw_function_name, "autoprewarm_database_main");
3118 peter_e@gmx.net 959 : 1 : strcpy(worker.bgw_name, "autoprewarm worker");
960 : 1 : strcpy(worker.bgw_type, "autoprewarm worker");
961 : :
962 : : /* must set notify PID to wait for shutdown */
3128 rhaas@postgresql.org 963 : 1 : worker.bgw_notify_pid = MyProcPid;
964 : :
965 [ - + ]: 1 : if (!RegisterDynamicBackgroundWorker(&worker, &handle))
3128 rhaas@postgresql.org 966 [ # # ]:UBC 0 : ereport(ERROR,
967 : : (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_RESOURCES),
968 : : errmsg("registering dynamic bgworker autoprewarm failed"),
969 : : errhint("Consider increasing the configuration parameter \"%s\".", "max_worker_processes")));
970 : :
971 : : /*
972 : : * Ignore return value; if it fails, postmaster has died, but we have
973 : : * checks for that elsewhere.
974 : : */
3128 rhaas@postgresql.org 975 :CBC 1 : WaitForBackgroundWorkerShutdown(handle);
976 : 1 : }
977 : :
978 : : /* Compare member elements to check whether they are not equal. */
979 : : #define cmp_member_elem(fld) \
980 : : do { \
981 : : if (a->fld < b->fld) \
982 : : return -1; \
983 : : else if (a->fld > b->fld) \
984 : : return 1; \
985 : : } while(0)
986 : :
987 : : /*
988 : : * apw_compare_blockinfo
989 : : *
990 : : * We depend on all records for a particular database being consecutive
991 : : * in the dump file; each per-database worker will preload blocks until
992 : : * it sees a block for some other database. Sorting by tablespace,
993 : : * filenumber, forknum, and blocknum isn't critical for correctness, but
994 : : * helps us get a sequential I/O pattern.
995 : : */
996 : : static int
997 : 1973 : apw_compare_blockinfo(const void *p, const void *q)
998 : : {
2873 tgl@sss.pgh.pa.us 999 : 1973 : const BlockInfoRecord *a = (const BlockInfoRecord *) p;
1000 : 1973 : const BlockInfoRecord *b = (const BlockInfoRecord *) q;
1001 : :
3128 rhaas@postgresql.org 1002 [ + + + + ]: 1973 : cmp_member_elem(database);
1003 [ - + - + ]: 1908 : cmp_member_elem(tablespace);
1348 1004 [ + + + + ]: 1908 : cmp_member_elem(filenumber);
3128 1005 [ + + + + ]: 685 : cmp_member_elem(forknum);
1006 [ + + + - ]: 565 : cmp_member_elem(blocknum);
1007 : :
3128 rhaas@postgresql.org 1008 :UBC 0 : return 0;
1009 : : }
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