InnoDB緩衝池初始化

innodb作為mysql的乙個儲存引擎外掛程式，在啟動mysql資料庫例項時，會呼叫外掛程式提供的初始化函式，innodb啟動時的入口函式是innobase_init

mysql_declare_plugin(innobase)
,

緩衝池初始化通過函式buf_pool_init來完成。mysql支援將緩衝池劃分成多個區域來管理，通過引數innodb_buffer_pool_instances可以進行控制，這裡需要注意到是，如果buf_pool_size設定大於1g，並且srv_buf_pool_instances設定為0時，會自動將srv_buf_pool_instances設定為8. 如果buf_pool_size設定的值小於乙個g時，會自動將數innodb_buffer_pool_instances設定為1.**如下：

if (srv_buf_pool_size >= buf_pool_size_threshold) 
} else 
srv_buf_pool_instances = 1;
}

innodb緩衝池在mysql啟動時會進行初始化操作。入口函式為buf_pool_init，下面來看下它的主要實現。

buf_pool_init首先會緩衝池例項陣列指標，它在innodb中通過如下全域性變數來表示:

buf_pool_t*	buf_pool_ptr;

陣列的初始化過程，可以看到它也並沒有直接使用malloc函式來申請記憶體，而是通過ut_zalloc_nokey，innodb基本上通過ut_allocator遮蔽了對作業系統的直接記憶體操作。:

//n_instances對應引數innodb_buffer_pool_instances的值
buf_pool_ptr = (buf_pool_t*) ut_zalloc_nokey(
n_instances * sizeof *buf_pool_ptr);

隨後在迴圈中通過函式buf_pool_init_instance來初始化每乙個緩衝池例項

//其中size表示每乙個緩衝池例項的記憶體大小
for (i = 0; i < n_instances; i++) 
}

過程如下：

每次分配乙個chunk的大小,在迴圈中完成對整個緩衝池例項的記憶體分配。

do 
buf_pool->allocator.deallocate_large(
chunk->mem, &chunk->mem_pfx);
}ut_free(buf_pool->chunks);
buf_pool_mutex_exit(buf_pool);
return(db_error);
}buf_pool->curr_size += chunk->size;
} while (++chunk < buf_pool->chunks + buf_pool->n_chunks);

函式buf_chunk_init負責完成每乙個chunk的記憶體分配。

buf_chunk_init需要重新計算本次需要分配的記憶體大小，因為除了要申請使用者指定的記憶體大小外，還要申請每乙個記憶體塊控制區域(buf_block_t)的記憶體，如下：

/* round down to a multiple of page size,
although it already should be. */
mem_size = ut_2pow_round(mem_size, univ_page_size);
/* reserve space for the block descriptors. */
mem_size += ut_2pow_round((mem_size / univ_page_size) * (sizeof *block)
+ (univ_page_size - 1), univ_page_size);

buf_chunk_t中的mem指向分配到的記憶體起始位置。

chunk->mem = buf_pool->allocator.allocate_large(mem_size,
&chunk->mem_pfx);

allocate_large最終通過呼叫os_mem_alloc_large進行大記憶體的分配

size = getpagesize();
/* align block size to system page size */
ut_ad(ut_is_2pow(size));
size = *n = ut_2pow_round(*n + (size - 1), size);
ptr = mmap(null, size, prot_read | prot_write,
map_private | os_map_anon, -1, 0);

計算每乙個chunk中真正會有多少個資料頁，以及資料頁面的起始位置

最終採用mmap的方式來進行記憶體的申請，並且會記錄在innodb 的status中，

total large memory allocated 140836864

初始化每個block，並且新增到free list的尾部，如下：

for (i = chunk->size; i--; )

free list實際上是乙個雙向鍊錶，innodb的雙線鍊錶在很多地方會用到。

鍊錶新增元素的**

template void
list&				list,
typename list::elem_type*	elem,
functor				get_node)
list.end = elem;
if (list.start == 0) 
++list.count;
}

緩衝池初始化後的記憶體分布圖

當讀者看完緩衝池的初始化過程後，不難發現，innodb需要很多額外的空間來管理使用者指定大小的記憶體。

在debug模式下，這部分的記憶體占用高達4.9%之多，意味著你為innodb_buffer_pool_size設定為100g，則需要額外的5g的記憶體空間用於這100g記憶體的管理和控制。

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