Postgres进程之间如何协作的？

昨天阅读Postgres9.5.3官方文档时，有一句话让我不是很理解：

Smaller values of bgwriter_lru_maxpages and bgwriter_lru_multiplier reduce the extra I/O load caused by the background writer, but make it more likely that server processes will have to issue writes for themselves, delaying interactive queries.

让我产生疑惑的主要是后半句：
that server processes will have to issue writes for themselves, delaying interactive queries.
其大意为，当shared buffer 满的时候，server process 会自己处理 dirty buffer的问题。

同时文档对参数bgwriter_lru_multiplier (floating point)，也有如下描述：
*Larger values provide some cushion against spikes in demand, while smaller values intentionally leave writes to be done by server processes. *
大意为如果该参数值设置的较小，则会导致server process 自己完成写 dirty buffer 的过程。

关于server process 写 dirty buffer，我突然回想到：除了bgwriter 、checkpoint进程会写 dirty buffer外，backend process （也就是这里的 server process）也会写 dirty buffer，只不过仅仅当buffer不够使用的时候，backend 进程才会写 dirty buffer。

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在这里，发下自己对进程结构的理论知识掌握不够到位，于是乎，今天从头到位，简述下PG9.5.3的进程体系吧。

Postgres有哪些后台进程？

postgres@pgdb-> ps -ef|grep postgres
postgres   1874      1  0 03:04 ?        00:00:00 /home/postgres/pgsql9.5.3/bin/postmaster -D /home/postgres/pgdata

第一个为主进程，也就是PG的监听进程，同时也是所有进程的父进程。
也就说pg启动的时候，先启动父进程，然后在fork出下面这些子进程：

可以看出其父进程都是 1874进程号代表的postmaster
postgres   1928   1874  0 03:04 ?        00:00:00 postgres: logger process                                         
postgres   1930   1874  0 03:04 ?        00:00:00 postgres: checkpointer process                                   
postgres   1931   1874  0 03:04 ?        00:00:01 postgres: writer process                                         
postgres   1932   1874  0 03:04 ?        00:00:00 postgres: wal writer process                                     
postgres   1933   1874  0 03:04 ?        00:00:00 postgres: autovacuum launcher process                            
postgres   1934   1874  0 03:04 ?        00:00:00 postgres: stats collector process                                
root       2109   2089  0 03:06 pts/0    00:00:00 su - postgres
postgres   2110   2109  0 03:06 pts/0    00:00:00 -bash
postgres   2186   2110  0 03:28 pts/0    00:00:00 ps -ef
postgres   2187   2110  0 03:28 pts/0    00:00:00 grep postgres
postgres@pgdb-> 

我这里的pg端口为1921，netstat 1921，可以发现，
postmaster 进程正在占用1921端口，也就是说该进程就是PG的监听进程。
postgres@pgdb-> netstat -anp|grep 1921
(Not all processes could be identified, non-owned process info
 will not be shown, you would have to be root to see it all.)
tcp        0      0 0.0.0.0:1921                0.0.0.0:*                   LISTEN      1874/postmaster     
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     12887  1874/postmaster     /tmp/.s.PGSQL.1921

Postgres进程结构图解

Paste_Image.png

大概说说这些进程是如何协作的：

• 首先，postmaster进程监听来自客户端的请求，也就是1
• 成功处理请求后，会fork出相应的进程来与该客户端建立连接，也就是 backend process。这时来自客户端的各种sql，各种请求都由这个 backend process 来完成。如下所示（用**号标识）：

postgres   1934   1874  0 03:04 ?        00:00:00 postgres: stats collector process                                
root       2109   2089  0 03:06 pts/0    00:00:00 su - postgres
postgres   2110   2109  0 03:06 pts/0    00:00:00 -bash
**postgres   2298   1874  0 04:02 ?        00:00:00 postgres: postgres postgres 192.168.100.1(11696) idle **
postgres   2300   2110  0 04:02 pts/0    00:00:00 ps -ef
postgres   2301   2110  0 04:02 pts/0    00:00:00 grep postgres

• 在处理请求期间，如果 shard buffer里的buffer不够用，那么backend process 就会 flush 一部分 dirty buffer 也就是3 。

• 同理，wal buffer 满了的时候，backend process 也会将一部分buffer flush 到 xlog里。

• 其余进程就很简单了， bgwriter 就是将dirty buffer 写入 datafile，
  archiver就是将xlog做归档。

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• autocacuum相关进程就是清理作用，这里不做详细概述，以后会对着这些进程具体是如何工作的，进行深入摸索。

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                            Francis He
                             2017.6.29
                               济南