Branch data Line data Source code
1 : : /*-------------------------------------------------------------------------
2 : : *
3 : : * aio_init.c
4 : : * AIO - Subsystem Initialization
5 : : *
6 : : * Portions Copyright (c) 1996-2026, PostgreSQL Global Development Group
7 : : * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
8 : : *
9 : : * IDENTIFICATION
10 : : * src/backend/storage/aio/aio_init.c
11 : : *
12 : : *-------------------------------------------------------------------------
13 : : */
14 : :
15 : : #include "postgres.h"
16 : :
17 : : #include "miscadmin.h"
18 : : #include "storage/aio.h"
19 : : #include "storage/aio_internal.h"
20 : : #include "storage/aio_subsys.h"
21 : : #include "storage/bufmgr.h"
22 : : #include "storage/io_worker.h"
23 : : #include "storage/ipc.h"
24 : : #include "storage/proc.h"
25 : : #include "storage/shmem.h"
26 : : #include "utils/guc.h"
27 : :
28 : :
29 : :
30 : : static Size
31 : 21 : AioCtlShmemSize(void)
32 : : {
33 : : /* pgaio_ctl itself */
34 : 21 : return sizeof(PgAioCtl);
35 : : }
36 : :
37 : : static uint32
38 : 1915 : AioProcs(void)
39 : : {
40 : : /*
41 : : * While AIO workers don't need their own AIO context, we can't currently
42 : : * guarantee that nothing gets assigned to an IO worker's ProcNumber if we
43 : : * just subtracted MAX_IO_WORKERS.
44 : : */
45 : 1915 : return MaxBackends + NUM_AUXILIARY_PROCS;
46 : : }
47 : :
48 : : static Size
49 : 15 : AioBackendShmemSize(void)
50 : : {
51 : 15 : return mul_size(AioProcs(), sizeof(PgAioBackend));
52 : : }
53 : :
54 : : static Size
55 : 15 : AioHandleShmemSize(void)
56 : : {
57 : 15 : Size sz;
58 : :
59 : : /* verify AioChooseMaxConcurrency() did its thing */
60 [ + - ]: 15 : Assert(io_max_concurrency > 0);
61 : :
62 : : /* io handles */
63 : 30 : sz = mul_size(AioProcs(),
64 : 15 : mul_size(io_max_concurrency, sizeof(PgAioHandle)));
65 : :
66 : 30 : return sz;
67 : 15 : }
68 : :
69 : : static Size
70 : 15 : AioHandleIOVShmemSize(void)
71 : : {
72 : : /* each IO handle can have up to io_max_combine_limit iovec objects */
73 : 15 : return mul_size(sizeof(struct iovec),
74 : 30 : mul_size(mul_size(io_max_combine_limit, AioProcs()),
75 : 15 : io_max_concurrency));
76 : : }
77 : :
78 : : static Size
79 : 15 : AioHandleDataShmemSize(void)
80 : : {
81 : : /* each buffer referenced by an iovec can have associated data */
82 : 15 : return mul_size(sizeof(uint64),
83 : 30 : mul_size(mul_size(io_max_combine_limit, AioProcs()),
84 : 15 : io_max_concurrency));
85 : : }
86 : :
87 : : /*
88 : : * Choose a suitable value for io_max_concurrency.
89 : : *
90 : : * It's unlikely that we could have more IOs in flight than buffers that we
91 : : * would be allowed to pin.
92 : : *
93 : : * On the upper end, apply a cap too - just because shared_buffers is large,
94 : : * it doesn't make sense have millions of buffers undergo IO concurrently.
95 : : */
96 : : static int
97 : 6 : AioChooseMaxConcurrency(void)
98 : : {
99 : 6 : uint32 max_backends;
100 : 6 : int max_proportional_pins;
101 : :
102 : : /* Similar logic to LimitAdditionalPins() */
103 : 6 : max_backends = MaxBackends + NUM_AUXILIARY_PROCS;
104 : 6 : max_proportional_pins = NBuffers / max_backends;
105 : :
106 [ + - ]: 6 : max_proportional_pins = Max(max_proportional_pins, 1);
107 : :
108 : : /* apply upper limit */
109 [ + + ]: 6 : return Min(max_proportional_pins, 64);
110 : 6 : }
111 : :
112 : : Size
113 : 9 : AioShmemSize(void)
114 : : {
115 : 9 : Size sz = 0;
116 : :
117 : : /*
118 : : * We prefer to report this value's source as PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT.
119 : : * However, if the DBA explicitly set io_max_concurrency = -1 in the
120 : : * config file, then PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT will fail to override that and
121 : : * we must force the matter with PGC_S_OVERRIDE.
122 : : */
123 [ + + ]: 9 : if (io_max_concurrency == -1)
124 : : {
125 : 6 : char buf[32];
126 : :
127 : 6 : snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", AioChooseMaxConcurrency());
128 : 6 : SetConfigOption("io_max_concurrency", buf, PGC_POSTMASTER,
129 : : PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT);
130 [ + - ]: 6 : if (io_max_concurrency == -1) /* failed to apply it? */
131 : 0 : SetConfigOption("io_max_concurrency", buf, PGC_POSTMASTER,
132 : : PGC_S_OVERRIDE);
133 : 6 : }
134 : :
135 : 9 : sz = add_size(sz, AioCtlShmemSize());
136 : 9 : sz = add_size(sz, AioBackendShmemSize());
137 : 9 : sz = add_size(sz, AioHandleShmemSize());
138 : 9 : sz = add_size(sz, AioHandleIOVShmemSize());
139 : 9 : sz = add_size(sz, AioHandleDataShmemSize());
140 : :
141 : : /* Reserve space for method specific resources. */
142 [ - + ]: 9 : if (pgaio_method_ops->shmem_size)
143 : 9 : sz = add_size(sz, pgaio_method_ops->shmem_size());
144 : :
145 : 18 : return sz;
146 : 9 : }
147 : :
148 : : void
149 : 6 : AioShmemInit(void)
150 : : {
151 : 6 : bool found;
152 : 6 : uint32 io_handle_off = 0;
153 : 6 : uint32 iovec_off = 0;
154 : 6 : uint32 per_backend_iovecs = io_max_concurrency * io_max_combine_limit;
155 : :
156 : 6 : pgaio_ctl = (PgAioCtl *)
157 : 6 : ShmemInitStruct("AioCtl", AioCtlShmemSize(), &found);
158 : :
159 [ - + ]: 6 : if (found)
160 : 0 : goto out;
161 : :
162 : 6 : memset(pgaio_ctl, 0, AioCtlShmemSize());
163 : :
164 : 6 : pgaio_ctl->io_handle_count = AioProcs() * io_max_concurrency;
165 : 6 : pgaio_ctl->iovec_count = AioProcs() * per_backend_iovecs;
166 : :
167 : 6 : pgaio_ctl->backend_state = (PgAioBackend *)
168 : 6 : ShmemInitStruct("AioBackend", AioBackendShmemSize(), &found);
169 : :
170 : 6 : pgaio_ctl->io_handles = (PgAioHandle *)
171 : 6 : ShmemInitStruct("AioHandle", AioHandleShmemSize(), &found);
172 : :
173 : 6 : pgaio_ctl->iovecs = (struct iovec *)
174 : 6 : ShmemInitStruct("AioHandleIOV", AioHandleIOVShmemSize(), &found);
175 : 6 : pgaio_ctl->handle_data = (uint64 *)
176 : 6 : ShmemInitStruct("AioHandleData", AioHandleDataShmemSize(), &found);
177 : :
178 [ + + ]: 1040 : for (int procno = 0; procno < AioProcs(); procno++)
179 : : {
180 : 1034 : PgAioBackend *bs = &pgaio_ctl->backend_state[procno];
181 : :
182 : 1034 : bs->io_handle_off = io_handle_off;
183 : 1034 : io_handle_off += io_max_concurrency;
184 : :
185 : 1034 : dclist_init(&bs->idle_ios);
186 : 1034 : memset(bs->staged_ios, 0, sizeof(PgAioHandle *) * PGAIO_SUBMIT_BATCH_SIZE);
187 : 1034 : dclist_init(&bs->in_flight_ios);
188 : :
189 : : /* initialize per-backend IOs */
190 [ + + ]: 56944 : for (int i = 0; i < io_max_concurrency; i++)
191 : : {
192 : 55910 : PgAioHandle *ioh = &pgaio_ctl->io_handles[bs->io_handle_off + i];
193 : :
194 : 55910 : ioh->generation = 1;
195 : 55910 : ioh->owner_procno = procno;
196 : 55910 : ioh->iovec_off = iovec_off;
197 : 55910 : ioh->handle_data_len = 0;
198 : 55910 : ioh->report_return = NULL;
199 : 55910 : ioh->resowner = NULL;
200 : 55910 : ioh->num_callbacks = 0;
201 : 55910 : ioh->distilled_result.status = PGAIO_RS_UNKNOWN;
202 : 55910 : ioh->flags = 0;
203 : :
204 : 55910 : ConditionVariableInit(&ioh->cv);
205 : :
206 : 55910 : dclist_push_tail(&bs->idle_ios, &ioh->node);
207 : 55910 : iovec_off += io_max_combine_limit;
208 : 55910 : }
209 : 1040 : }
210 : :
211 : : out:
212 : : /* Initialize IO method specific resources. */
213 [ - + ]: 6 : if (pgaio_method_ops->shmem_init)
214 : 6 : pgaio_method_ops->shmem_init(!found);
215 : 6 : }
216 : :
217 : : void
218 : 806 : pgaio_init_backend(void)
219 : : {
220 : : /* shouldn't be initialized twice */
221 [ + - ]: 806 : Assert(!pgaio_my_backend);
222 : :
223 [ + + ]: 806 : if (MyBackendType == B_IO_WORKER)
224 : 3 : return;
225 : :
226 [ + - ]: 803 : if (MyProc == NULL || MyProcNumber >= AioProcs())
227 [ # # # # ]: 0 : elog(ERROR, "aio requires a normal PGPROC");
228 : :
229 : 803 : pgaio_my_backend = &pgaio_ctl->backend_state[MyProcNumber];
230 : :
231 [ + - ]: 803 : if (pgaio_method_ops->init_backend)
232 : 0 : pgaio_method_ops->init_backend();
233 : :
234 : 803 : before_shmem_exit(pgaio_shutdown, 0);
235 : 806 : }
|
