PostgreSQL/開発/include/storage/latch.h

PostgreSQL/開発

概要 †

• PostgreSQL独自のプロセス同期の仕組み。
• pipeとイベント通知機能epollやpoll、WSAEventSelect（win）を使って実現されている。
• バックエンドプロセス内では、MyLatchという変数で自身が所有者であるLatchを使用することができる。

定義 †

変数，エイリアス †

マクロ †

列挙型 †

構造体/共用体 †

Latch †

関数 †

InitializeLatchSupport †

extern void InitializeLatchSupport(void);

• pipeを作成しLatchを使えるようにする。通常はバックエンドの初期化時に呼ばれているため、改めてプラグイン内などで呼ぶ必要はない。

参考InitPostmasterChild() - https://git.postgresql.org/gitweb/

InitLatch †

// 引数1：Latchの参照
extern void InitLatch(volatile Latch *latch);

• Latchの初期化を行なう。Latchのsetはfalse、所有者は呼び出し元プロセス(MyProcPid)となる。

サンプル 独自のLatchを使う（通常はMyLatchがあるのでそれを使う）

volatile Latch OriginalLatch;

void myworker()
{
	InitLatch(&OriginalLatch);

	int rc;

	rc = WaitLatch(&OriginalLatch,
		       WL_LATCH_SET | WL_TIMEOUT | WL_POSTMASTER_DEATH,
		       10 * 1000L,
		       PG_WAIT_EXTENSION);

	ResetLatch(&OriginalLatch);

	if (rc & WL_POSTMASTER_DEATH)
		proc_exit(1);

	/* Do something */
}

InitSharedLatch †

// 引数1：Latchの参照
extern void InitSharedLatch(volatile Latch *latch);

• 他のプロセスからsetされる共有Latchの初期化を行なう。初期化時は、Owner不在となっており、OwnLatch関数で自プロセスに関連付けする（所有者になる）。OwnerでないLatchに対するSetLatchでは、Ownerに対して、SIGUSR1シグナルが送信される。また、Owner不在のLatchに対するSetLatchでは、Latchをsetするだけで、pipeへの書き込みはしない。

参考InitSharedLatch() - https://git.postgresql.org/gitweb/

OwnLatch †

// 引数1：Latchの参照
extern void OwnLatch(volatile Latch *latch);

• Latchの所有者になる。

DisownLatch †

// 引数1：Latchの参照
extern void DisownLatch(volatile Latch *latch);

• Latchの所有権を放棄する。

SetLatch †

// 引数1：Latchの参照
extern void SetLatch(volatile Latch *latch);

• Latchにsetフラグを立てる。もしLatchで待ち状態のプロセスであれば（通常は時プロセスでシグナルハンドラ内からSetLatchされた状態）、pipeにダミーデータを書き込みイベントを発生させる。

参考SetLatch() - https://git.postgresql.org/gitweb/

サンプル シグナルハンドラー内でSetLatchして待ち状態のプロセスをwake upさせる。

static volatile sig_atomic_t got_sighup = false;

static void
myworker_sighup(SIGNAL_ARGS)
{
	int save_errno = errno;

	got_sighup = true;
	SetLatch(MyLatch); // waked up the waiting process

	errno = save_errno;
}


void myworker()
{
	int rc;
	/* Waiting for the latch to be expired */
	rc = WaitLatch(MyLatch,
		       WL_LATCH_SET | WL_TIMEOUT | WL_POSTMASTER_DEATH,
		       10 * 1000L,
		       PG_WAIT_EXTENSION);

	ResetLatch(MyLatch);

	if (rc & WL_POSTMASTER_DEATH)
		proc_exit(1);

	/* Do something */
}

ResetLatch †

// 引数1：Latchの参照
extern void ResetLatch(volatile Latch *latch);

• Latchのsetフラグをfalseにする。通常は、WaitLatchから戻った後にフラグをクリアするために呼ばれる。

CreateWaitEventSet †

// 引数1：メモリコンテキスト
// 引数2：イベント数
// 戻り値：待ち受けイベントに関する情報を格納するWaitEventSet構造体のポインタ
extern WaitEventSet *CreateWaitEventSet(MemoryContext context, int nevents);

• 指定されたメモリコンテキスト領域に、最大でnevents数までのイベントを登録できる領域を確保する。

サンプル

void event_set_sample()
{
	int ret = 0;
	int rc;
	WaitEvent	event;

	/* Allocate memory for WaitEventSet which can keep a maximum of 3 events */
	WaitEventSet *set = CreateWaitEventSet(CurrentMemoryContext, 3);

	/* Add an event for WL_LATCH_SET */
	AddWaitEventToSet(set, WL_LATCH_SET, PGINVALID_SOCKET,
					  MyLatch, NULL);

	/* Wait for a event to occur. */
	rc = WaitEventSetWait(set, 10 * 1000L, &event, 1, PG_WAIT_EXTENSION);

	/* Check event flag */
	if (rc == 0)
		ret |= WL_TIMEOUT;
	else
	{
		ret |= event.events & (WL_LATCH_SET |
				       WL_POSTMASTER_DEATH |
				       WL_SOCKET_MASK);
	}

	/* Free memory */
	FreeWaitEventSet(set);
}

FreeWaitEventSet †

// 引数1：イベントセット構造体（WaitEventSet）の参照
extern void FreeWaitEventSet(WaitEventSet *set);

• CreateWaitEventSet関数で確保したメモリ領域を解放する。

AddWaitEventToSet †

// 引数1：イベントセット構造体（WaitEventSet）の参照
// 引数2：追加するイベント
// 引数3：監視するファイルディスクリプタ。
//        WL_LATCH_SETまたはWL_POSTMASTER_DEATHの時は、通常PGINVALID_SOCKETをセットする。
// 引数4：イベントに紐付けられるLatchの参照
// 引数5：イベントに紐付けられる、ユーザー指定可能な任意データ
// 戻り値：
extern int AddWaitEventToSet(WaitEventSet *set, uint32 events, pgsocket fd, Latch *latch, void *user_data);

• イベントセット（WaitEventSet）に１イベント（events）を追加する。
• 指定可能なイベントは以下
  • WL_LATCH_SET
  • WL_POSTMASTER_DEATH
  • WL_SOCKET_READABLE
  • WL_SOCKET_WRITEABLE
  • WL_SOCKET_CONNECTED

ModifyWaitEvent †

// 引数1：イベントセット構造体（WaitEventSet）の参照
// 引数2：イベントセット内でのイベントのposition（配列のインデックス）
// 引数3：書き換え後のイベント
// 引数4：イベントに紐付けられるLatchの参照
extern void ModifyWaitEvent(WaitEventSet *set, int pos, uint32 events, Latch *latch);

• イベントマスクを修正する。
• eventsがWL_LATCH_SETの場合、イベントにlatchが紐付けられる。

WaitEventSetWait †

// 引数1：イベントセット構造体（WaitEventSet）の参照
// 引数2：タイムアウト（msec）
// 引数3：発生したイベント情報を格納するWaitEvent構造体の参照
// 引数4：返される最大イベント数
// 引数5：pgstatにreportする情報
// 戻り値：発生したイベントフラグ
extern int WaitEventSetWait(WaitEventSet *set, long timeout,
				 WaitEvent *occurred_events, int nevents,
				 uint32 wait_event_info);

• setのイベントが起きるのを待つ。

参考WaitEventSetWait() - https://git.postgresql.org/gitweb/

WaitLatch †

// 引数1：監視したいLatchの参照
// 引数2：タイムアウト（msec）
// 引数3：pgstatにreportする情報
// 戻り値：発生したイベントフラグ
extern int WaitLatch(volatile Latch *latch, int wakeEvents, long timeout, uint32 wait_event_info);

• 指定したlatchに対するイベント（wakeEvents）を待つ。

WaitLatchOrSocket †

// 引数1：監視したいLatchの参照
// 引数2：タイムアウト（msec）
// 引数3：イベント監視するファイルディスクリプタ
// 引数4：pgstatにreportする情報
// 戻り値：発生したイベントフラグ
extern int WaitLatchOrSocket(volatile Latch *latch, int wakeEvents, pgsocket sock, long timeout, uint32 wait_event_info);

• 指定したlatchとsockに対するイベント（wakeEvents）を待つ。

サンプルプログラム †

static volatile sig_atomic_t got_sighup = false;

static void
myworker_sighup(SIGNAL_ARGS)
{
	int save_errno = errno;

	got_sighup = true;
	/* MyLatchでwaitするプロセスをwake upする */
	SetLatch(MyLatch);

	errno = save_errno;
}

void
myworker(Datum main_arg)
{
	int arg = DatumGetInt32(main_arg);

	/* We're now ready to receive signals */
	BackgroundWorkerUnblockSignals();

	for (;;)
	{
		int ret;
		int rc;
		/* MyLatchがSetLatchされる、タイムアウトする、またはpostmasterが死ぬイベントを待つ。10秒でタイムアウト。 */
		rc = WaitLatch(MyLatch,
			       WL_LATCH_SET | WL_TIMEOUT | WL_POSTMASTER_DEATH,
			       10 * 1000L,
			       PG_WAIT_EXTENSION);
		/* MyLatchのsetフラグをクリアする */
		ResetLatch(MyLatch);

		/* Emergency bailout if postmaster has died */
		if (rc & WL_POSTMASTER_DEATH)
			proc_exit(1);

		CHECK_FOR_INTERRUPTS();

		/*
		 * In case of a SIGHUP, just reload the configuration.
		 */
		if (got_sighup)
		{
			got_sighup = false;
			ProcessConfigFile(PGC_SIGHUP);
		}

		/* Do something */

	}

	proc_exit(1);
}

メモ

MyLatch以外のLatchを使うことも可能である。例えば、WaitLatchでMyLatchではないLatchを渡しており、シグナルハンドラでMyLatchにSetLatchするような場合。この場合、myworker_sighup関数でMyLatchがsetされるが、WaitLatchからはWL_LATCH_SETイベントでは戻らない。SetLatchでpipeへの書き込みイベントは起きるが、WaitLatchで渡しているOriginalLatchはsetされていないためである。

static void
myworker_sighup(SIGNAL_ARGS)
{
	int save_errno = errno;

	got_sighup = true;
	/* MyLatchでwaitするプロセスをwake upする */
	SetLatch(MyLatch);

	errno = save_errno;
}

/* MyLatchとは別のLatch */
volatile Latch OriginalLatch;

void
myworker(Datum main_arg)
{
	int arg = DatumGetInt32(main_arg);

	/* We're now ready to receive signals */
	BackgroundWorkerUnblockSignals();

	for (;;)
	{
		int rc;
		/* MyLatchではないLatchでイベントを待つ */
		rc = WaitLatch(&OriginalLatch,
			       WL_LATCH_SET | WL_TIMEOUT | WL_POSTMASTER_DEATH,
			       10 * 1000L,
			       PG_WAIT_EXTENSION);
		/* ResetLatch(&OriginalLatch); */
		/* Do something */
	}
}

参考・関連 †

• EPOLL - https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man7/epoll.7.html
• storage/latch.h - https://git.postgresql.org/gitweb/
• storage/latch.c - https://git.postgresql.org/gitweb/

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• PostgreSQL/開発

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