mdbx: доработка/исправление и постоянная активация корректирующей обратной связи при обновлении GC.

При обновлении GC, с помещением/возвратом страниц, возникает рекурсивная
зависимость, так как страницы, необходимые для CoW-модификации GC и
размещения списков возвращаемых страниц, берутся/выделяются из этих-же
списков и/или из GC. Эта рекуррентная зависимость разрешается путём
подготовки необходимого запаса страниц и двух-стадийным заполнением
списков, с повторением всего цикла при изменении ситуации/расклада, плюс
применение некоторых эвристик и поправок. Кроме корректной работы,
принципиально важным тут является минимизация количества
повторов/рестартов процесса, в том числе исключение возможности
бесконечного зацикливания.

Существующая реализация многократно/итеративно дорабатывалась. Поэтому
она неплохо обкатана и стабильна, но одновременно сложна и запутана.

Тем не менее, до последнего момента для текущей реализации были известны
условия/сценарии, в которых сходимость итеративного процесса обновления
GC нарушалась и при фиксации транзакции возвращалась ошибка
MDBX_PROBLEM. Эти условия/сценарии очень специфичны и далеки от реальных
практических случаев, поэтому этот недостаток не мешал использованию
библиотеки.

Этим коммитом добавляется и активируется еще один механизм нацеленный на
улучшение сходимости и минимизацию повторов/рестартов. Суть механизма в
формировании и учета поправки, которая на следующем цикле позволит
учесть все переходные процессы/затраты вне зависимости от их природы, и
этим обеспечить моментальную сходимость.

В текущем понимании, описанный выше недостаток полностью
устраняется/исправляется этим коммитом.
This commit is contained in:
Леонид Юрьев (Leonid Yuriev) 2024-11-06 17:10:50 +03:00
parent acb15790b4
commit 6c56ed97bb
2 changed files with 17 additions and 75 deletions

View File

@ -454,6 +454,7 @@ static rid_t get_rid_for_reclaimed(MDBX_txn *txn, gcu_t *ctx,
(MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed) - ctx->reused_slot) *
txn->env->maxgc_large1page) {
if (unlikely(ctx->rid <= MIN_TXNID)) {
ctx->dense = true;
if (unlikely(MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed) <=
ctx->reused_slot)) {
NOTICE("** restart: reserve depleted (reused_gc_slot %zu >= "
@ -480,10 +481,10 @@ static rid_t get_rid_for_reclaimed(MDBX_txn *txn, gcu_t *ctx,
goto return_error;
}
const txnid_t gc_first = unaligned_peek_u64(4, key.iov_base);
if (unlikely(gc_first <= MIN_TXNID)) {
DEBUG("%s: no free GC's id(s) less than %" PRIaTXN
" (going dense-mode)",
dbg_prefix(ctx), ctx->rid);
if (unlikely(gc_first <= INITIAL_TXNID)) {
NOTICE("%s: no free GC's id(s) less than %" PRIaTXN
" (going dense-mode)",
dbg_prefix(ctx), ctx->rid);
ctx->dense = true;
goto return_restart;
}
@ -590,19 +591,11 @@ int gc_update(MDBX_txn *txn, gcu_t *ctx) {
txn->cursors[FREE_DBI] = &ctx->cursor;
int rc;
// tASSERT(txn, MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.retired_pages) ||
// ctx->cleaned_slot <
// (txn->tw.gc.reclaimed ?
// MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed) : 0)
// || ctx->cleaned_id < txn->tw.gc.last_reclaimed);
/* txn->tw.relist[] can grow and shrink during this call.
* txn->tw.gc.last_reclaimed and txn->tw.retired_pages[] can only grow.
* But page numbers cannot disappear from txn->tw.retired_pages[]. */
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
retry_clean_adj:
ctx->reserve_adj = 0;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
retry:
ctx->loop += ctx->prev_first_unallocated == txn->geo.first_unallocated;
TRACE(">> restart, loop %u", ctx->loop);
@ -629,7 +622,8 @@ retry:
ctx->reserved = 0;
ctx->cleaned_slot = 0;
ctx->reused_slot = 0;
ctx->amount = ctx->fill_idx = ~0u;
ctx->amount = 0;
ctx->fill_idx = ~0u;
ctx->cleaned_id = 0;
ctx->rid = txn->tw.gc.last_reclaimed;
while (true) {
@ -746,9 +740,7 @@ retry:
env->maxgc_large1page / 2)) {
TRACE("%s: reclaimed-list changed %zu -> %zu, retry", dbg_prefix(ctx),
ctx->amount, MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.relist));
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
ctx->reserve_adj += ctx->reserved - MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.relist);
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
goto retry;
}
ctx->amount = MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.relist);
@ -772,7 +764,6 @@ retry:
if (unlikely(rc != MDBX_SUCCESS))
goto bailout;
}
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
const size_t left = ctx->amount - ctx->reserved - ctx->reserve_adj;
TRACE("%s: amount %zu, reserved %zd, reserve_adj %zu, left %zd, "
"lifo-reclaimed-slots %zu, "
@ -780,15 +771,6 @@ retry:
dbg_prefix(ctx), ctx->amount, ctx->reserved, ctx->reserve_adj, left,
txn->tw.gc.reclaimed ? MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed) : 0,
ctx->reused_slot);
#else
const size_t left = ctx->amount - ctx->reserved;
TRACE("%s: amount %zu, reserved %zd, left %zd, "
"lifo-reclaimed-slots %zu, "
"reused-gc-slots %zu",
dbg_prefix(ctx), ctx->amount, ctx->reserved, left,
txn->tw.gc.reclaimed ? MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed) : 0,
ctx->reused_slot);
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
if (0 >= (intptr_t)left)
break;
@ -911,9 +893,7 @@ retry:
TRACE("%s", " >> filling");
/* Fill in the reserved records */
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
size_t excess_slots = 0;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
ctx->fill_idx =
txn->tw.gc.reclaimed
? MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed) - ctx->reused_slot
@ -924,15 +904,17 @@ retry:
tASSERT(txn, dpl_check(txn));
if (ctx->amount) {
MDBX_val key, data;
key.iov_len = data.iov_len = 0; /* avoid MSVC warning */
key.iov_len = data.iov_len = 0;
key.iov_base = data.iov_base = nullptr;
size_t left = ctx->amount, excess = 0;
if (txn->tw.gc.reclaimed == nullptr) {
tASSERT(txn, is_lifo(txn) == 0);
rc = outer_first(&ctx->cursor, &key, &data);
if (unlikely(rc != MDBX_SUCCESS))
goto bailout;
if (unlikely(rc != MDBX_SUCCESS)) {
if (rc != MDBX_NOTFOUND)
goto bailout;
}
} else {
tASSERT(txn, is_lifo(txn) != 0);
}
@ -943,36 +925,29 @@ retry:
MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.relist));
if (txn->tw.gc.reclaimed == nullptr) {
tASSERT(txn, is_lifo(txn) == 0);
fill_gc_id = unaligned_peek_u64(4, key.iov_base);
fill_gc_id =
key.iov_base ? unaligned_peek_u64(4, key.iov_base) : MIN_TXNID;
if (ctx->fill_idx == 0 || fill_gc_id > txn->tw.gc.last_reclaimed) {
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
if (!left)
break;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
NOTICE("** restart: reserve depleted (fill_idx %zu, fill_id %" PRIaTXN
" > last_reclaimed %" PRIaTXN ", left %zu",
ctx->fill_idx, fill_gc_id, txn->tw.gc.last_reclaimed, left);
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
ctx->reserve_adj =
(ctx->reserve_adj > left) ? ctx->reserve_adj - left : 0;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
goto retry;
}
ctx->fill_idx -= 1;
} else {
tASSERT(txn, is_lifo(txn) != 0);
if (ctx->fill_idx >= MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed)) {
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
if (!left)
break;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
NOTICE("** restart: reserve depleted (fill_idx %zu >= "
"gc.reclaimed %zu, left %zu",
ctx->fill_idx, MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed), left);
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
ctx->reserve_adj =
(ctx->reserve_adj > left) ? ctx->reserve_adj - left : 0;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
goto retry;
}
ctx->fill_idx += 1;
@ -1001,12 +976,10 @@ retry:
excess += delta;
TRACE("%s: chunk %zu > left %zu, @%" PRIaTXN, dbg_prefix(ctx), chunk,
left, fill_gc_id);
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
if (!left) {
excess_slots += 1;
goto next;
}
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
if ((ctx->loop < 5 && delta > (ctx->loop / 2)) ||
delta > env->maxgc_large1page)
data.iov_len = (left + 1) * sizeof(pgno_t);
@ -1022,10 +995,8 @@ retry:
NOTICE("** restart: reclaimed-list changed (%zu -> %zu, loose +%zu)",
ctx->amount, MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.relist),
txn->tw.loose_count);
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
if (ctx->loop < 5 || (ctx->loop > 10 && (ctx->loop & 1)))
goto retry_clean_adj;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
goto retry;
}
@ -1061,23 +1032,16 @@ retry:
goto bailout;
}
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
next:
#else
if (left == 0)
break;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
if (txn->tw.gc.reclaimed == nullptr) {
tASSERT(txn, is_lifo(txn) == 0);
rc = outer_next(&ctx->cursor, &key, &data, MDBX_NEXT);
if (unlikely(rc != MDBX_SUCCESS)) {
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
if (rc == MDBX_NOTFOUND && !left) {
rc = MDBX_SUCCESS;
break;
}
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
goto bailout;
}
} else {
@ -1086,14 +1050,12 @@ retry:
}
if (excess) {
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
size_t n = excess, adj = excess;
while (n >= env->maxgc_large1page)
adj -= n /= env->maxgc_large1page;
ctx->reserve_adj += adj;
TRACE("%s: extra %zu reserved space, adj +%zu (%zu)", dbg_prefix(ctx),
excess, adj, ctx->reserve_adj);
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
}
}
@ -1105,27 +1067,15 @@ retry:
goto retry;
}
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
if (unlikely(excess_slots)) {
const bool will_retry = ctx->loop < 5 || excess_slots > 1;
NOTICE("** %s: reserve excess (excess-slots %zu, filled-slot %zu, adj %zu, "
"loop %zu)",
"loop %u)",
will_retry ? "restart" : "ignore", excess_slots, ctx->fill_idx,
ctx->reserve_adj, ctx->loop);
if (will_retry)
goto retry;
}
#else
if (unlikely(ctx->fill_idx != (txn->tw.gc.reclaimed
? MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed)
: 0))) {
const bool will_retry = ctx->loop < 9;
NOTICE("** %s: reserve excess (filled-idx %zu, loop %u)",
will_retry ? "restart" : "ignore", ctx->fill_idx, ctx->loop);
if (will_retry)
goto retry;
}
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
tASSERT(txn, txn->tw.gc.reclaimed == nullptr ||
ctx->cleaned_slot == MDBX_PNL_GETSIZE(txn->tw.gc.reclaimed));

View File

@ -5,19 +5,11 @@
#include "essentials.h"
#ifndef MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
#define MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL 0
#elif !(MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL == 0 || MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL == 1)
#error MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL must be defined as 0 or 1
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
typedef struct gc_update_context {
unsigned loop;
pgno_t prev_first_unallocated;
bool dense;
#if MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL
intptr_t reserve_adj;
#endif /* MDBX_ENABLE_GC_EXPERIMENTAL */
size_t reserve_adj;
size_t retired_stored;
size_t amount, reserved, cleaned_slot, reused_slot, fill_idx;
txnid_t cleaned_id, rid;
@ -32,7 +24,7 @@ typedef struct gc_update_context {
static inline int gc_update_init(MDBX_txn *txn, gcu_t *ctx) {
memset(ctx, 0, offsetof(gcu_t, cursor));
ctx->dense = txn->txnid < MIN_TXNID;
ctx->dense = txn->txnid <= MIN_TXNID;
#if MDBX_ENABLE_BIGFOOT
ctx->bigfoot = txn->txnid;
#endif /* MDBX_ENABLE_BIGFOOT */