postgres启动过程分析

今天来学习一下pg启动的过程。

pg的启动命令./bin/postgres -D path/to/data。

1.主体监控进程

　　postmaster进程进入无限循环，等待客户端请求并为之提供请求的服务。在无限循环里，postmaster进程通过调用操作系统接口select定期检查是否有客户端服务请求，如果没有，继续循环，如果有，就创建一个postgres子进程为其提供服务。

　　在postmaster进程的serverloop方法中，进行中无限循环等待连接请求到达。调用OS的select接口检查端口上有无请求（看和端口对应的文件句柄有什么改变），调用select后，如果有请求到达，阻塞所有信号，为服务请求完成了新建连接后，postmaster进程再次循环等待不再阻塞信号。

　　如果有连接请求，从socket数组ListenSocket（ListenSocket里存放的是服务器上的为socket准备的文件描述符FD）上取一个socket ListenSocket[i]，把这个socket作为参数调用ConCreate方法创建一个port结构，主要是把port结构的文件描述符设置为服务器本地对应断口的文件描述符，以及给port结构的本地和远程地址填值，如果port创建成功，调用BackendStartup(port)创建一个portgres服务进程，并把客户端进程转接到这个新创建的postgres服务进程上，以后这个进程专门为该客户端进程提供服务，然后把调用streamclose该客户端进程和postmaster进程的连接关闭，再调用ConnFree释放服务器端的port结构对象。

2.postgres服务进程

启动进程里Main()->SubPostmasterMain()，调用了如下方法，启动XLOG后就结束了生命。

1）MemoryContextInt方法，参见《PostgresQL启动过程中的那些事一》；

2）InitializeGUCOptions方法，参见《PostgresQL启动过程中的那些事三》；

3）Read_backend_variablases方法，为重组BackendParameters结构读取前面存储的文件pgsql_tmp/pgsql_tmp.backend_var.[pid].[tmpFileNum]；

4）PGSharedMemoryReAttach方法，attach进程postmaster里的共享内存；

5）read_nondefault_variables方法，读非默认GUC参数，参见《PostgresQL中的那些事十一：保存非默认GUC参数到文件》；

6）ClosePostmasterPorts方法，关闭“启动进程”不用的文件句柄，当然，在postmaster进程里这些文件还是打开的；

7）Securl_initialze方法，如果设置了客户端和服务器要使用SSL连接，初始化SSL 连接相关对象。pg用开源库openssl实现了相关功能，安全相关功能以后专题讨论吧，参见《pg启动过程中的那些事六》。

8）BackendInitialize方法，初始化后台进程和客户端交互的libpq协议相关实例，在port结构里设置客户端进程IP、端口等。

9）InitShmemAccess方法，在初始化本进程共享内存全局变量：这些shmem头的ShmemSegHdr、shmem起始地址ShmemBase和shmem结束地址+1的ShmemBase。定义见下面。

staticPGShmemHeader *ShmemSegHdr;           /* shared mem segment header */

staticvoid *ShmemBase;                      /* start address of shared memory */

staticvoid *ShmemEnd;                       /* end+1 address of shared memory */

10）InitProcess方法，初始化一个PGPROC结构；

11）CreateSharedMemoryAndSemaphores方法，参见《PostgresQL中的那些事七》；

12）BackendRun方法，为这个后台进程组织入参（一般为"postgres db_name"），然后传入PostgresMain方法。

13）PostgresMain方法是后台服务进程postgres进程的入口函数，其主要工作都在这个方法里。

3.后台进程启动

根据启动进程的传入参数“postgres –forkbackend NULL[v_AuxProcType]”走了"--forkbackend"这个分支。还有AutoVacuumLauncher进程、AutoVacuumWorker进程、归档进程、统计进程以及为前端提供服务的postgres进程等在进程初始阶段，几乎没有区别的都走了1-6步，然后根据不同入参走了不同的分支，因此以后要讨论到这些进程，就直接从这些分支开始。