Innodb undo之 undo物理构架的初始化

2024-09-12 20:29:59

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供稿：网友

　　水平有限，如果有误请指出。
　　一直以来未对Innodb 的undo进行好好的学习，最近刚好有点时间准备学习一下，通过阿里内核月报和自己看代码的综合总结一下。本文环境：

　　代码版本 percona 5.7.22
　　参数 innodb_undo_tablespaces = 4 及使用了4个undo tablespace
　　参数 innodb_rollback_segments = 128
　　本文描述使用如上参数的设置。

　　一、undo 表空间物理文件的建立
　　本过程调用函数srv_undo_tablespaces_init进行，栈帧如下：

　　#0 srv_undo_tablespaces_init (create_new_db=true, n_conf_tablespaces=4, n_opened=0x2ef55b0)
　　    at /root/mysqlc/percona-server-locks-detail-5.7.22/storage/innobase/srv/srv0start.cc:824#1 0x0000000001bbd7e0 in innobase_start_or_create_for_mysql () at /root/mysqlc/percona-server-locks-detail-5.7.22/storage/innobase/srv/srv0start.cc:2188#2 0x00000000019ca74e in innobase_init (p=0x2f2a420) at /root/mysqlc/percona-server-locks-detail-5.7.22/storage/innobase/handler/ha_innodb.cc:4409#3 0x0000000000f7ec2a in ha_initialize_handlerton (plugin=0x2fca110) at /root/mysqlc/percona-server-locks-detail-5.7.22/sql/handler.cc:871#4 0x00000000015f9edf in plugin_initialize (plugin=0x2fca110) at /root/mysqlc/percona-server-locks-detail-5.7.22/sql/sql_plugin.cc:1252
　　本过程主要有如下几个步骤：

　　根据参数innodb_undo_tablespaces 的配置通过调用srv_undo_tablespace_create分别进行文件建立，默认建立的大小为10M：
　　for (i = 0; create_new_db && i < n_conf_tablespaces; ++i) //n_conf_tablespaces 为innodb_undo_tablespaces的配置的个数/** Default undo tablespace size in UNIV_PAGEs count (10MB). */const ulint SRV_UNDO_TABLESPACE_SIZE_IN_PAGES =
　　    ((1024 * 1024) * 10) / UNIV_PAGE_SIZE_DEF;
　　...
　　        err = srv_undo_tablespace_create(
　　            name, SRV_UNDO_TABLESPACE_SIZE_IN_PAGES); //建立undo文件...
　
　　分别对4个undo tablespace调用srv_undo_tablespace_open 其主要调用fil_space_create 和 fil_node_create将新建立的undo tablespace加入Innodb的文件体系。
　　for (i = 0; i < n_undo_tablespaces; ++i) {
　　....
　　err = srv_undo_tablespace_open(name, undo_tablespace_ids[i]); //打开UNDO文件建立 file node...
　　}
　　分别对4个undo tablespace 进行fsp header初始化
　　for (i = 0; i < n_undo_tablespaces; ++i) {
　　            fsp_header_init( //初始化fsp header 明显 space id 已经写入
　　                undo_tablespace_ids[i],
　　                SRV_UNDO_TABLESPACE_SIZE_IN_PAGES, &mtr); //SRV_UNDO_TABLESPACE_SIZE_IN_PAGES 默认的undo大小 10MB

　　做完这个步骤只是生成了4个大小为10MB的 undo tablespace文件，并且已经加入到Innodb文件体系，但是里面没有任何类容。

　　二、ibdata中system segment header的初始化
　　本步骤调用 trx_sys_create_sys_pages->trx_sysf_create进行，本步骤除了初始化transaction system segment以外还会初始化其header( ibdata page no 5))信息如下：

　　/* Create the trx sys file block in a new allocated file segment */
　　    block = fseg_create(TRX_SYS_SPACE, 0, TRX_SYS + TRX_SYS_FSEG_HEADER,
　　                mtr); //建立segment
　　    buf_block_dbg_add_level(block, SYNC_TRX_SYS_HEADER);
　　    ut_a(block->page.id.page_no() == TRX_SYS_PAGE_NO);
　　    page = buf_block_get_frame(block); //获取内存位置
　　    mlog_write_ulint(page + FIL_PAGE_TYPE, FIL_PAGE_TYPE_TRX_SYS, //写入block 的类型
　　             MLOG_2BYTES, mtr);
　　    ...    /* Start counting transaction ids from number 1 up */
　　    mach_write_to_8(sys_header + TRX_SYS_TRX_ID_STORE, 1); // 初始化TRX_SYS_TRX_ID_STORE
　　    /* Reset the rollback segment slots. Old versions of InnoDB
　　    define TRX_SYS_N_RSEGS as 256 (TRX_SYS_OLD_N_RSEGS) and expect
　　    that the whole array is initialized. */
　　    ptr = TRX_SYS_RSEGS + sys_header;
　　    len = ut_max(TRX_SYS_OLD_N_RSEGS, TRX_SYS_N_RSEGS)
　　        * TRX_SYS_RSEG_SLOT_SIZE;//TRX_SYS_OLD_N_RSEGS 为256个
　　    memset(ptr, 0xff, len); //将slot的信息的全部初始化为ff
　　    ptr += len;
　　    ut_a(ptr <= page + (UNIV_PAGE_SIZE - FIL_PAGE_DATA_END));    /* Initialize all of the page. This part used to be uninitialized. */
　　    memset(ptr, 0, UNIV_PAGE_SIZE - FIL_PAGE_DATA_END + page - ptr); //将剩下的空间设置为0x00
　　    mlog_log_string(sys_header, UNIV_PAGE_SIZE - FIL_PAGE_DATA_END
　　            + page - sys_header, mtr);    /* Create the first rollback segment in the SYSTEM tablespace */
　　    slot_no = trx_sysf_rseg_find_free(mtr, false, 0);
　　    page_no = trx_rseg_header_create(TRX_SYS_SPACE, univ_page_size,
　　                     ULINT_MAX, slot_no, mtr); //将第一个slot固定在ibdata中
　　完成了这一步过后ibdata的 block 5 就初始化完了，而且我们看到所有的rollback segment slots 都初始化完成(源码所示有256个，实际上最多只会有128个，其中0号solt固定在ibdata中)，注意这里的槽大小是TRX_SYS_RSEG_SLOT_SIZE设置的大小为8字节，4字节space id ,4字节 page no，它们会指向 rollback segment header所在的位置。

　　三、进行rollback segment header的初始化
　　调用 trx_sys_create_rsegs进行：

　　说明一下关于innodb_undo_logs参数和innodb_rollback_segments参数，他们作用就是设置rollback segment 的个数，本文以128为例。
　　根据注释和代码innodb_undo_logs已经是个淘汰的参数，应该用innodb_rollback_segments代替。
　　这两个参数默认是就是TRX_SYS_N_RSEGS及 128 其实不用设置的。本文也用128进行讨论。

（编辑：武林网）

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