Age Owner Branch data TLA Line data Source code
1 : : /*-------------------------------------------------------------------------
2 : : *
3 : : * ipci.c
4 : : * POSTGRES inter-process communication initialization code.
5 : : *
6 : : * Portions Copyright (c) 1996-2025, PostgreSQL Global Development Group
7 : : * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
8 : : *
9 : : *
10 : : * IDENTIFICATION
11 : : * src/backend/storage/ipc/ipci.c
12 : : *
13 : : *-------------------------------------------------------------------------
14 : : */
15 : : #include "postgres.h"
16 : :
17 : : #include "access/clog.h"
18 : : #include "access/commit_ts.h"
19 : : #include "access/multixact.h"
20 : : #include "access/nbtree.h"
21 : : #include "access/subtrans.h"
22 : : #include "access/syncscan.h"
23 : : #include "access/transam.h"
24 : : #include "access/twophase.h"
25 : : #include "access/xlogprefetcher.h"
26 : : #include "access/xlogrecovery.h"
27 : : #include "access/xlogwait.h"
28 : : #include "commands/async.h"
29 : : #include "miscadmin.h"
30 : : #include "pgstat.h"
31 : : #include "postmaster/autovacuum.h"
32 : : #include "postmaster/bgworker_internals.h"
33 : : #include "postmaster/bgwriter.h"
34 : : #include "postmaster/walsummarizer.h"
35 : : #include "replication/logicallauncher.h"
36 : : #include "replication/origin.h"
37 : : #include "replication/slot.h"
38 : : #include "replication/slotsync.h"
39 : : #include "replication/walreceiver.h"
40 : : #include "replication/walsender.h"
41 : : #include "storage/aio_subsys.h"
42 : : #include "storage/bufmgr.h"
43 : : #include "storage/dsm.h"
44 : : #include "storage/dsm_registry.h"
45 : : #include "storage/ipc.h"
46 : : #include "storage/pg_shmem.h"
47 : : #include "storage/pmsignal.h"
48 : : #include "storage/predicate.h"
49 : : #include "storage/proc.h"
50 : : #include "storage/procarray.h"
51 : : #include "storage/procsignal.h"
52 : : #include "storage/sinvaladt.h"
53 : : #include "utils/guc.h"
54 : : #include "utils/injection_point.h"
55 : :
56 : : /* GUCs */
57 : : int shared_memory_type = DEFAULT_SHARED_MEMORY_TYPE;
58 : :
59 : : shmem_startup_hook_type shmem_startup_hook = NULL;
60 : :
61 : : static Size total_addin_request = 0;
62 : :
63 : : static void CreateOrAttachShmemStructs(void);
64 : :
65 : : /*
66 : : * RequestAddinShmemSpace
67 : : * Request that extra shmem space be allocated for use by
68 : : * a loadable module.
69 : : *
70 : : * This may only be called via the shmem_request_hook of a library that is
71 : : * loaded into the postmaster via shared_preload_libraries. Calls from
72 : : * elsewhere will fail.
73 : : */
74 : : void
7003 tgl@sss.pgh.pa.us 75 :CBC 12 : RequestAddinShmemSpace(Size size)
76 : : {
1314 rhaas@postgresql.org 77 [ - + ]: 12 : if (!process_shmem_requests_in_progress)
1314 rhaas@postgresql.org 78 [ # # ]:UBC 0 : elog(FATAL, "cannot request additional shared memory outside shmem_request_hook");
7003 tgl@sss.pgh.pa.us 79 :CBC 12 : total_addin_request = add_size(total_addin_request, size);
80 : 12 : }
81 : :
82 : : /*
83 : : * CalculateShmemSize
84 : : * Calculates the amount of shared memory needed.
85 : : */
86 : : Size
41 heikki.linnakangas@i 87 :GNC 1986 : CalculateShmemSize(void)
88 : : {
89 : : Size size;
90 : :
91 : : /*
92 : : * Size of the Postgres shared-memory block is estimated via moderately-
93 : : * accurate estimates for the big hogs, plus 100K for the stuff that's too
94 : : * small to bother with estimating.
95 : : *
96 : : * We take some care to ensure that the total size request doesn't
97 : : * overflow size_t. If this gets through, we don't need to be so careful
98 : : * during the actual allocation phase.
99 : : */
1563 michael@paquier.xyz 100 :CBC 1986 : size = 100000;
101 : 1986 : size = add_size(size, hash_estimate_size(SHMEM_INDEX_SIZE,
102 : : sizeof(ShmemIndexEnt)));
103 : 1986 : size = add_size(size, dsm_estimate_size());
698 nathan@postgresql.or 104 : 1986 : size = add_size(size, DSMRegistryShmemSize());
475 heikki.linnakangas@i 105 : 1986 : size = add_size(size, BufferManagerShmemSize());
106 : 1986 : size = add_size(size, LockManagerShmemSize());
1563 michael@paquier.xyz 107 : 1986 : size = add_size(size, PredicateLockShmemSize());
108 : 1986 : size = add_size(size, ProcGlobalShmemSize());
1350 tmunro@postgresql.or 109 : 1986 : size = add_size(size, XLogPrefetchShmemSize());
740 heikki.linnakangas@i 110 : 1986 : size = add_size(size, VarsupShmemSize());
1563 michael@paquier.xyz 111 : 1986 : size = add_size(size, XLOGShmemSize());
1400 heikki.linnakangas@i 112 : 1986 : size = add_size(size, XLogRecoveryShmemSize());
1563 michael@paquier.xyz 113 : 1986 : size = add_size(size, CLOGShmemSize());
114 : 1986 : size = add_size(size, CommitTsShmemSize());
115 : 1986 : size = add_size(size, SUBTRANSShmemSize());
116 : 1986 : size = add_size(size, TwoPhaseShmemSize());
117 : 1986 : size = add_size(size, BackgroundWorkerShmemSize());
118 : 1986 : size = add_size(size, MultiXactShmemSize());
119 : 1986 : size = add_size(size, LWLockShmemSize());
120 : 1986 : size = add_size(size, ProcArrayShmemSize());
121 : 1986 : size = add_size(size, BackendStatusShmemSize());
475 heikki.linnakangas@i 122 : 1986 : size = add_size(size, SharedInvalShmemSize());
1563 michael@paquier.xyz 123 : 1986 : size = add_size(size, PMSignalShmemSize());
124 : 1986 : size = add_size(size, ProcSignalShmemSize());
125 : 1986 : size = add_size(size, CheckpointerShmemSize());
126 : 1986 : size = add_size(size, AutoVacuumShmemSize());
127 : 1986 : size = add_size(size, ReplicationSlotsShmemSize());
128 : 1986 : size = add_size(size, ReplicationOriginShmemSize());
129 : 1986 : size = add_size(size, WalSndShmemSize());
130 : 1986 : size = add_size(size, WalRcvShmemSize());
728 rhaas@postgresql.org 131 : 1986 : size = add_size(size, WalSummarizerShmemSize());
1563 michael@paquier.xyz 132 : 1986 : size = add_size(size, PgArchShmemSize());
133 : 1986 : size = add_size(size, ApplyLauncherShmemSize());
134 : 1986 : size = add_size(size, BTreeShmemSize());
135 : 1986 : size = add_size(size, SyncScanShmemSize());
136 : 1986 : size = add_size(size, AsyncShmemSize());
1351 andres@anarazel.de 137 : 1986 : size = add_size(size, StatsShmemSize());
538 noah@leadboat.com 138 : 1986 : size = add_size(size, WaitEventCustomShmemSize());
695 michael@paquier.xyz 139 : 1986 : size = add_size(size, InjectionPointShmemSize());
672 akapila@postgresql.o 140 : 1986 : size = add_size(size, SlotSyncShmemSize());
275 andres@anarazel.de 141 : 1986 : size = add_size(size, AioShmemSize());
44 akorotkov@postgresql 142 :GNC 1986 : size = add_size(size, WaitLSNShmemSize());
143 : :
144 : : /* include additional requested shmem from preload libraries */
1563 michael@paquier.xyz 145 :CBC 1986 : size = add_size(size, total_addin_request);
146 : :
147 : : /* might as well round it off to a multiple of a typical page size */
148 : 1986 : size = add_size(size, 8192 - (size % 8192));
149 : :
150 : 1986 : return size;
151 : : }
152 : :
153 : : #ifdef EXEC_BACKEND
154 : : /*
155 : : * AttachSharedMemoryStructs
156 : : * Initialize a postmaster child process's access to shared memory
157 : : * structures.
158 : : *
159 : : * In !EXEC_BACKEND mode, we inherit everything through the fork, and this
160 : : * isn't needed.
161 : : */
162 : : void
163 : : AttachSharedMemoryStructs(void)
164 : : {
165 : : /* InitProcess must've been called already */
166 : : Assert(MyProc != NULL);
167 : : Assert(IsUnderPostmaster);
168 : :
169 : : /*
170 : : * In EXEC_BACKEND mode, backends don't inherit the number of fast-path
171 : : * groups we calculated before setting the shmem up, so recalculate it.
172 : : */
173 : : InitializeFastPathLocks();
174 : :
175 : : CreateOrAttachShmemStructs();
176 : :
177 : : /*
178 : : * Now give loadable modules a chance to set up their shmem allocations
179 : : */
180 : : if (shmem_startup_hook)
181 : : shmem_startup_hook();
182 : : }
183 : : #endif
184 : :
185 : : /*
186 : : * CreateSharedMemoryAndSemaphores
187 : : * Creates and initializes shared memory and semaphores.
188 : : */
189 : : void
745 heikki.linnakangas@i 190 : 1071 : CreateSharedMemoryAndSemaphores(void)
191 : : {
192 : : PGShmemHeader *shim;
193 : : PGShmemHeader *seghdr;
194 : : Size size;
195 : :
196 [ - + ]: 1071 : Assert(!IsUnderPostmaster);
197 : :
198 : : /* Compute the size of the shared-memory block */
41 heikki.linnakangas@i 199 :GNC 1071 : size = CalculateShmemSize();
745 heikki.linnakangas@i 200 [ + + ]:CBC 1071 : elog(DEBUG3, "invoking IpcMemoryCreate(size=%zu)", size);
201 : :
202 : : /*
203 : : * Create the shmem segment
204 : : */
205 : 1071 : seghdr = PGSharedMemoryCreate(size, &shim);
206 : :
207 : : /*
208 : : * Make sure that huge pages are never reported as "unknown" while the
209 : : * server is running.
210 : : */
211 [ - + ]: 1069 : Assert(strcmp("unknown",
212 : : GetConfigOption("huge_pages_status", false, false)) != 0);
213 : :
214 : 1069 : InitShmemAccess(seghdr);
215 : :
216 : : /*
217 : : * Set up shared memory allocation mechanism
218 : : */
219 : 1069 : InitShmemAllocation();
220 : :
221 : : /* Initialize subsystems */
222 : 1069 : CreateOrAttachShmemStructs();
223 : :
224 : : /* Initialize dynamic shared memory facilities. */
225 : 1069 : dsm_postmaster_startup(shim);
226 : :
227 : : /*
228 : : * Now give loadable modules a chance to set up their shmem allocations
229 : : */
230 [ + + ]: 1069 : if (shmem_startup_hook)
231 : 12 : shmem_startup_hook();
232 : 1069 : }
233 : :
234 : : /*
235 : : * Initialize various subsystems, setting up their data structures in
236 : : * shared memory.
237 : : *
238 : : * This is called by the postmaster or by a standalone backend.
239 : : * It is also called by a backend forked from the postmaster in the
240 : : * EXEC_BACKEND case. In the latter case, the shared memory segment
241 : : * already exists and has been physically attached to, but we have to
242 : : * initialize pointers in local memory that reference the shared structures,
243 : : * because we didn't inherit the correct pointer values from the postmaster
244 : : * as we do in the fork() scenario. The easiest way to do that is to run
245 : : * through the same code as before. (Note that the called routines mostly
246 : : * check IsUnderPostmaster, rather than EXEC_BACKEND, to detect this case.
247 : : * This is a bit code-wasteful and could be cleaned up.)
248 : : */
249 : : static void
250 : 1069 : CreateOrAttachShmemStructs(void)
251 : : {
252 : : /*
253 : : * Now initialize LWLocks, which do shared memory allocation and are
254 : : * needed for InitShmemIndex.
255 : : */
4342 rhaas@postgresql.org 256 : 1069 : CreateLWLocks();
257 : :
258 : : /*
259 : : * Set up shmem.c index hashtable
260 : : */
8845 tgl@sss.pgh.pa.us 261 : 1069 : InitShmemIndex();
262 : :
1965 tmunro@postgresql.or 263 : 1069 : dsm_shmem_init();
698 nathan@postgresql.or 264 : 1069 : DSMRegistryShmemInit();
265 : :
266 : : /*
267 : : * Set up xlog, clog, and buffers
268 : : */
740 heikki.linnakangas@i 269 : 1069 : VarsupShmemInit();
9150 tgl@sss.pgh.pa.us 270 : 1069 : XLOGShmemInit();
1350 tmunro@postgresql.or 271 : 1069 : XLogPrefetchShmemInit();
1400 heikki.linnakangas@i 272 : 1069 : XLogRecoveryShmemInit();
8880 tgl@sss.pgh.pa.us 273 : 1069 : CLOGShmemInit();
4032 alvherre@alvh.no-ip. 274 : 1069 : CommitTsShmemInit();
7839 tgl@sss.pgh.pa.us 275 : 1069 : SUBTRANSShmemInit();
7538 276 : 1069 : MultiXactShmemInit();
475 heikki.linnakangas@i 277 : 1069 : BufferManagerShmemInit();
278 : :
279 : : /*
280 : : * Set up lock manager
281 : : */
282 : 1069 : LockManagerShmemInit();
283 : :
284 : : /*
285 : : * Set up predicate lock manager
286 : : */
287 : 1069 : PredicateLockShmemInit();
288 : :
289 : : /*
290 : : * Set up process table
291 : : */
7287 tgl@sss.pgh.pa.us 292 [ + - ]: 1069 : if (!IsUnderPostmaster)
293 : 1069 : InitProcGlobal();
475 heikki.linnakangas@i 294 : 1069 : ProcArrayShmemInit();
295 : 1069 : BackendStatusShmemInit();
5136 rhaas@postgresql.org 296 : 1069 : TwoPhaseShmemInit();
4537 297 : 1069 : BackgroundWorkerShmemInit();
298 : :
299 : : /*
300 : : * Set up shared-inval messaging
301 : : */
475 heikki.linnakangas@i 302 : 1069 : SharedInvalShmemInit();
303 : :
304 : : /*
305 : : * Set up interprocess signaling mechanisms
306 : : */
6070 tgl@sss.pgh.pa.us 307 : 1069 : PMSignalShmemInit();
5983 308 : 1069 : ProcSignalShmemInit();
4970 simon@2ndQuadrant.co 309 : 1069 : CheckpointerShmemInit();
6880 alvherre@alvh.no-ip. 310 : 1069 : AutoVacuumShmemInit();
4338 rhaas@postgresql.org 311 : 1069 : ReplicationSlotsShmemInit();
3885 andres@anarazel.de 312 : 1069 : ReplicationOriginShmemInit();
5815 heikki.linnakangas@i 313 : 1069 : WalSndShmemInit();
314 : 1069 : WalRcvShmemInit();
728 rhaas@postgresql.org 315 : 1069 : WalSummarizerShmemInit();
1738 fujii@postgresql.org 316 : 1069 : PgArchShmemInit();
3254 peter_e@gmx.net 317 : 1069 : ApplyLauncherShmemInit();
672 akapila@postgresql.o 318 : 1069 : SlotSyncShmemInit();
319 : :
320 : : /*
321 : : * Set up other modules that need some shared memory space
322 : : */
7163 tgl@sss.pgh.pa.us 323 : 1069 : BTreeShmemInit();
6767 324 : 1069 : SyncScanShmemInit();
5783 325 : 1069 : AsyncShmemInit();
1351 andres@anarazel.de 326 : 1069 : StatsShmemInit();
538 noah@leadboat.com 327 : 1069 : WaitEventCustomShmemInit();
695 michael@paquier.xyz 328 : 1069 : InjectionPointShmemInit();
275 andres@anarazel.de 329 : 1069 : AioShmemInit();
44 akorotkov@postgresql 330 :GNC 1069 : WaitLSNShmemInit();
10753 scrappy@hub.org 331 :CBC 1069 : }
332 : :
333 : : /*
334 : : * InitializeShmemGUCs
335 : : *
336 : : * This function initializes runtime-computed GUCs related to the amount of
337 : : * shared memory required for the current configuration.
338 : : */
339 : : void
1561 michael@paquier.xyz 340 : 915 : InitializeShmemGUCs(void)
341 : : {
342 : : char buf[64];
343 : : Size size_b;
344 : : Size size_mb;
345 : : Size hp_size;
346 : :
347 : : /*
348 : : * Calculate the shared memory size and round up to the nearest megabyte.
349 : : */
41 heikki.linnakangas@i 350 :GNC 915 : size_b = CalculateShmemSize();
1561 michael@paquier.xyz 351 :CBC 915 : size_mb = add_size(size_b, (1024 * 1024) - 1) / (1024 * 1024);
352 : 915 : sprintf(buf, "%zu", size_mb);
1288 tgl@sss.pgh.pa.us 353 : 915 : SetConfigOption("shared_memory_size", buf,
354 : : PGC_INTERNAL, PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT);
355 : :
356 : : /*
357 : : * Calculate the number of huge pages required.
358 : : */
1548 michael@paquier.xyz 359 : 915 : GetHugePageSize(&hp_size, NULL);
360 [ + - ]: 915 : if (hp_size != 0)
361 : : {
362 : : Size hp_required;
363 : :
364 : 915 : hp_required = add_size(size_b / hp_size, 1);
365 : 915 : sprintf(buf, "%zu", hp_required);
1288 tgl@sss.pgh.pa.us 366 : 915 : SetConfigOption("shared_memory_size_in_huge_pages", buf,
367 : : PGC_INTERNAL, PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT);
368 : : }
369 : :
41 heikki.linnakangas@i 370 :GNC 915 : sprintf(buf, "%d", ProcGlobalSemas());
509 nathan@postgresql.or 371 :CBC 915 : SetConfigOption("num_os_semaphores", buf, PGC_INTERNAL, PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT);
1561 michael@paquier.xyz 372 : 915 : }
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