MySQL源码学习:简述InnoDB的BP LRU策略-阿里云开发者社区

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MySQL源码学习:简述InnoDB的BP LRU策略

简介:
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本文简要说明InnoDBBuffer Pool(BP)的结构、基本运行方式和策略。

1、LRU的基本形态

由于涉及到淘汰机制,Buffer Pool (BP)内需要一个LRU链。这个LRU链表的基本形态如下:

从图中看到,LRU是一个链表(双向,图中没有画出反向指针)。

同时有一个LRU_old(buf_pool->LRU_old)指针指向链表中间的一个page LRU_old指向的page及之后直到endpage,都被称为”old page”, 内存中bpage->old==1

LRU_old之前到start的所有page,被称为”young page”, 内存中bpage->old==0.

2、 从头开始

a) 在系统初始化时,所有的page都是空闲的,因此全部放在buf_pool->free链表中,此时buf_pool.LRU={count = 0, start = 0x0, end = 0x0}, 当然buf_pool->LRU_old=0x0.

b) 当有page请求时,从buf_pool->free中取出page,放入LRU中。需要注意的是,在LRU->count小于512(BUF_LRU_OLD_MIN_LEN)时,所有的page都被标为young,插入队头。

c) LRU->count达到512时候,依次作如下动作

i. buf_pool->LRU_old, 赋值为LRU.start, LRU中的所有page都设置为old (buf_LRU_old_init)

ii. 调用buf_LRU_old_adjust_len,调整buf_pool->LRU_old的适当位置,成为上图的基本形态。默认配置下old page数目占3/8.

d) 有新的page再进入LRU时,先插入到LRU_oldnext位置,也就是先标为old,下次访问时再调整为LRU.start,再改为young

e) BP满了以后,即LRU.countpage总数,再需要访问新的page时,就只能从LRU末尾删除,再补入。

3、 一点讨论

1) 步骤d中所说的下次访问,实际上在放入LRU之后马上会发生。在buf_page_get_gen 调用 buf_page_set_accessed_make_young,若满足条件则将此page调整为LRU.start

需要说明一个参数buf_LRU_old_threshold_ms。当一个old page距第一次被访问的时间大于等于buf_LRU_old_threshold_ms时,再次被访问的时候,就会被调整为LRU.start.

也就是说,当buf_LRU_old_threshold_ms为默认设置的0时,新插入的page都是先放到LRU_old之后,马上被调整到LRU.start

而这个“调整”,也不是简单的指针重赋,而是将这个page LRU中移除,再插入到LRU头部。而从LRU中删除page的时候,若刚好碰到临界值(<512),会遍历整个队列,全部设置为young

虽然都是内存操作,但整个过程显得比较粗暴。大多数的系统中并不会修改buf_LRU_old_threshold_ms的默认值,因此这个过程则一直在被重复调用。

实际上,在第一次访问page需要入LRU队列的时候,完全可以先判断一下buf_LRU_old_threshold_ms的值,若为0,则直接插入到LRU头部。对应的代码在buf_page_init_for_read中的两处调用buf_LRU_add_block(bpage, TRUE)

2) 当前的调用流程

buf_page_set_accessed_make_young(&block->page, access_time); --> buf_LRU_make_block_young --> buf_LRU_remove_block(bpage); buf_LRU_add_block_low(bpage, FALSE);

4、 一点声明

本文基本上是为下周组里要来的小实习生作个介绍,因此写得又细又浅,欢迎拍砖。可以踩,但请果断留下意见。

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丁奇
专注于数据存储系统、MySQL源码研究和改进、MySQL性能优化和功能改进,并设计了阿里云高可靠双通道binlog方案。他在业务场景分析、系统瓶颈分析、性能优化方面拥有丰富的经验。微博@淘宝丁奇。
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