[MySQL 5.6] double write buffer的几个关键函数

一个double write buffer 有2mb， 共128个page，在mysql 5.6中， 默认有120个page用于批量刷新（如 lru flush 或者flush list flush），剩下的8个page用于单个page的flush。

在debug版本下，120是可以通过参数innodb_doublewrite_batch_size来配置的，好吧。我已经不安分的把debug宏给去掉了。

全局对象buf_dblwr， 对应结构体为buf_dblwr_t:

ib_mutex_t 

mutex

互斥量

ulint

block1

第一个doubewrite 块(64个page)的page no

block2

第二个double write 块的page no

first_free

在write_buf中第一个空闲的位置

s_reserved 

为单个page刷新预留的slot数，当flush类型为buf_flush_single_page时，会进入到函数buf_dblwr_write_single_page来写一个page 

b_reserved 

为batch flush 预留的slot数

ibool* 

in_use

用于标记一个slot是否被使用，只用于single page flush 

ibool

batch_running 

当设置为true时，表明有一次batch flush正在进行

byte* 

write_buf

double write buffer在内存的缓存，以univ_page_size对其

write_buf_unaligned 

未对齐的write_buf

buf_page_t** 

buf_block_arr 

存储已经cache到write_buf的block的指针

这里解释一下flush操作的类型，总的来说，有三种刷新类型

buf_flush_lru：表示从buffer pool的lru上扫描并刷新

buf_flush_list：表示从buffer pool的flush list上扫描并刷新

buf_flush_single_page：从lru上只刷新一个page 

前两种属于batch flush， 最后一种属于single flush

buf_flush_single_page在几种情况下使用到：

1.buf_flush_or_remove_page

2.buf_flush_single_page_from_lru，这在free list不够用时，io-bound场景下，可能频繁调用到（buf_lru_get_free_block）

3.buf_flush_page_try

todo：下一篇博客再介绍这几种刷page的类型

quoted code in buf_flush_write_block_low

 938         if (!srv_use_doublewrite_buf || !buf_dblwr) {

 939                 fil_io(os_file_write | os_aio_simulated_wake_later,

 940                        false, buf_page_get_space(bpage), zip_size,

 941                        buf_page_get_page_no(bpage), 0,

 942                        zip_size ? zip_size : univ_page_size,

 943                        frame, bpage);

 944         } else if (flush_type == buf_flush_single_page) {

 945                 buf_dblwr_write_single_page(bpage);

 946         } else {

 947                 buf_dblwr_add_to_batch(bpage);

 948         }

这里根据flush的类型来判断对应的逻辑，如果刷新类型为buf_flush_single_page，则调用buf_dblwr_write_single_page，否则调用buf_dblwr_add_to_batch

a.

buf_dblwr_write_single_page(page)：用于将一个page加入到double write buffer中，并完成写操作

主要流程如下：

1. 最大为单个page刷新预留的dblwr  page数为： 2 * trx_sys_doublewrite_block_size-srv_doublewrite_batch_size 默认为8个page 当s_reserved值等于最大page数量时，线程会去sleep后retry 2.从srv_doublewrite_batch_size开始，找到一个buf_dblwr->in_use[i] 不为true的slot。分配给当前page 将in_use[i]设为true，并递增s_reserved++ 3.将单个page写入到double write buffer中。注意，这里已经释放了buf_dblwr->mutex 4.刷double write buffer (fil_flush(trx_sys_space))，然后再将数据写入到磁盘中（buf_dblwr_write_block_to_datafile，buf_flush_sync_datafiles） 注意在函数buf_flush_sync_datafiles中会唤醒io线程，等待写入完成，因此这是同步写操作 5.再次持有buf_dblwr->mutex，将s_reserved–， in_use[i]， buf_block_arr[i]置为null。

b.

buf_dblwr_add_to_batch(bpage)：将一个page加入到double write buffer中，如果batch满了，则刷double write buffer到磁盘

该函数的逻辑如下：

1.持有buf_dblwr->mutex 2.如果batch_running为true，表示已经有人在开始做batch flush来刷dblwr，释放互斥锁，sleep一段时间后，回到1retry 3.如果batch满了（即buf_dblwr->first_free == srv_doublewrite_batch_size），则释放mutex， 主动调用buf_dblwr_flush_buffered_writes()把dblwr的写到磁盘，然后回到1   retry 4. 将page拷贝到第buf_dblwr->first_free个槽位，并设置： buf_dblwr->buf_block_arr[buf_dblwr->first_free] = page; buf_dblwr->first_free++; buf_dblwr->b_reserved++; 5.再次检查batch flush的槽位是否已满(buf_dblwr->first_free == srv_doublewrite_batch_size) ，如果满了，则释放mutex，进行一次flush（buf_dblwr_flush_buffered_writes()），从函数返回 6.最后释放mutex.

c.

buf_dblwr_flush_buffered_writes() : 批量刷double write buffer的函数（只涉及batch flush的page）

流程如下：

2.如果fist_free为0，表示当前double write buffer为空，释放mutex,返回 3.如果batch_running为true，表示正有线程在做batch flush，释放mutex, sleep一段时间后回到1 retry 4.将batch_running设置为true，避免并发写 5.释放buf_dblwr->mutex 6.检查每一个将要写dblwr的block以及write_buf中的page是否被损坏或者lsn值是否正确 buf_dblwr_check_block(block) 以及 buf_dblwr_check_page_lsn(write_buf + len2) 7.将write_buf中的page写入到文件中 先写第一个block(<=64个page)，再写第二个block(<=64个page)， 也就是说最多一次写入1m， 分两次写的原因是？？ 8.将double write buffer刷到磁盘后（fil_flush(trx_sys_space);），逐个开始写数据文件(os_aio_simulated_wake_later)  866                 buf_dblwr_write_block_to_datafile(  867                         buf_dblwr->buf_block_arr[i]); 9.唤醒io线程（os_aio_simulated_wake_handler_threads）

注意这里，在函数结束时并没有将batch_running设置为false，因为这里对数据文件做的是异步写，设置标记位的工作留给了io线程来完成

io_handler_thread-> fil_aio_wait-> buf_page_io_complete->buf_flush_write_complete->buf_dblwr_update()：

看起来在double write buffer中，batch flush 和singer page flush对应的slot非常独立，那么我们是否可以把这个mutex拆成两个呢？ 

简单的测试了一把，结果是。。。。。差别不大

我把自己的想法提到buglist上了，不知道官方的怎么看。。。