每个缓存块都有两个重要属性:refcount(正在使用它的进程数)和usage_count(最近一段时间使用过的次数); usage_count最大为5,防止不必要的计数
- 初始化之后所有缓存块都是空闲的(另一个空闲块来源是 TRUNCATE 和 DROP 等操作);
- 读取文件中的数据块时,数据库引擎首先在缓存池中查找是否已经存在,存在则将其返回;
- 如未存在,需要给这个硬盘上的数据块分配一个缓存块才能执行读取操作,算法如下:
- 策略块列表中最早进入的块,如果符合无人使用(refcount==0)并且最近使用次数为1(usage_count==1,可以理解为近似只有当前进程使用过),则返回它;
- 未找到合适的策略块,如果有空闲块,则选择使用;
- 仍未找到,循环查找整个缓存块列表:
- 如果当前有人正在使用(refcount>0),继续下一个;
- 无人使用但是最近使用过(usage_count>0),usage_count减1,并继续下一个;
- 如此循环,直到找到一个 refcount==0 并且 usage_count==0 的块,将此块记录到策略块列表并返回它;
头文件 src/include/storage/buf_internals.h,缓存块描述符
typedef struct sbufdesc
{
BufferTag tag; /* ID of page contained in buffer */
BufFlags flags; /* see bit definitions above */
uint16 usage_count; /* usage counter for clock sweep code */
unsigned refcount; /* # of backends holding pins on buffer */
int wait_backend_pid; /* backend PID of pin-count waiter */
slock_t buf_hdr_lock; /* protects the above fields */
int buf_id; /* buffer's index number (from 0) */
int freeNext; /* link in freelist chain */
LWLockId io_in_progress_lock; /* to wait for I/O to complete */
LWLockId content_lock; /* to lock access to buffer contents */
} BufferDesc;
缓存管理代码位于 src/backend/storage/buffer