]> granicus.if.org Git - postgresql/blob - src/backend/commands/async.c
3b71174b82640a9118ced2d771a083e59f9603f6
[postgresql] / src / backend / commands / async.c
1 /*-------------------------------------------------------------------------
2  *
3  * async.c
4  *        Asynchronous notification: NOTIFY, LISTEN, UNLISTEN
5  *
6  * Portions Copyright (c) 1996-2015, PostgreSQL Global Development Group
7  * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
8  *
9  * IDENTIFICATION
10  *        src/backend/commands/async.c
11  *
12  *-------------------------------------------------------------------------
13  */
14
15 /*-------------------------------------------------------------------------
16  * Async Notification Model as of 9.0:
17  *
18  * 1. Multiple backends on same machine. Multiple backends listening on
19  *        several channels. (Channels are also called "conditions" in other
20  *        parts of the code.)
21  *
22  * 2. There is one central queue in disk-based storage (directory pg_notify/),
23  *        with actively-used pages mapped into shared memory by the slru.c module.
24  *        All notification messages are placed in the queue and later read out
25  *        by listening backends.
26  *
27  *        There is no central knowledge of which backend listens on which channel;
28  *        every backend has its own list of interesting channels.
29  *
30  *        Although there is only one queue, notifications are treated as being
31  *        database-local; this is done by including the sender's database OID
32  *        in each notification message.  Listening backends ignore messages
33  *        that don't match their database OID.  This is important because it
34  *        ensures senders and receivers have the same database encoding and won't
35  *        misinterpret non-ASCII text in the channel name or payload string.
36  *
37  *        Since notifications are not expected to survive database crashes,
38  *        we can simply clean out the pg_notify data at any reboot, and there
39  *        is no need for WAL support or fsync'ing.
40  *
41  * 3. Every backend that is listening on at least one channel registers by
42  *        entering its PID into the array in AsyncQueueControl. It then scans all
43  *        incoming notifications in the central queue and first compares the
44  *        database OID of the notification with its own database OID and then
45  *        compares the notified channel with the list of channels that it listens
46  *        to. In case there is a match it delivers the notification event to its
47  *        frontend.  Non-matching events are simply skipped.
48  *
49  * 4. The NOTIFY statement (routine Async_Notify) stores the notification in
50  *        a backend-local list which will not be processed until transaction end.
51  *
52  *        Duplicate notifications from the same transaction are sent out as one
53  *        notification only. This is done to save work when for example a trigger
54  *        on a 2 million row table fires a notification for each row that has been
55  *        changed. If the application needs to receive every single notification
56  *        that has been sent, it can easily add some unique string into the extra
57  *        payload parameter.
58  *
59  *        When the transaction is ready to commit, PreCommit_Notify() adds the
60  *        pending notifications to the head of the queue. The head pointer of the
61  *        queue always points to the next free position and a position is just a
62  *        page number and the offset in that page. This is done before marking the
63  *        transaction as committed in clog. If we run into problems writing the
64  *        notifications, we can still call elog(ERROR, ...) and the transaction
65  *        will roll back.
66  *
67  *        Once we have put all of the notifications into the queue, we return to
68  *        CommitTransaction() which will then do the actual transaction commit.
69  *
70  *        After commit we are called another time (AtCommit_Notify()). Here we
71  *        make the actual updates to the effective listen state (listenChannels).
72  *
73  *        Finally, after we are out of the transaction altogether, we check if
74  *        we need to signal listening backends.  In SignalBackends() we scan the
75  *        list of listening backends and send a PROCSIG_NOTIFY_INTERRUPT signal
76  *        to every listening backend (we don't know which backend is listening on
77  *        which channel so we must signal them all). We can exclude backends that
78  *        are already up to date, though.  We don't bother with a self-signal
79  *        either, but just process the queue directly.
80  *
81  * 5. Upon receipt of a PROCSIG_NOTIFY_INTERRUPT signal, the signal handler
82  *        sets the process's latch, which triggers the event to be processed
83  *        immediately if this backend is idle (i.e., it is waiting for a frontend
84  *        command and is not within a transaction block. C.f.
85  *        ProcessClientReadInterrupt()).  Otherwise the handler may only set a
86  *        flag, which will cause the processing to occur just before we next go
87  *        idle.
88  *
89  *        Inbound-notify processing consists of reading all of the notifications
90  *        that have arrived since scanning last time. We read every notification
91  *        until we reach either a notification from an uncommitted transaction or
92  *        the head pointer's position. Then we check if we were the laziest
93  *        backend: if our pointer is set to the same position as the global tail
94  *        pointer is set, then we move the global tail pointer ahead to where the
95  *        second-laziest backend is (in general, we take the MIN of the current
96  *        head position and all active backends' new tail pointers). Whenever we
97  *        move the global tail pointer we also truncate now-unused pages (i.e.,
98  *        delete files in pg_notify/ that are no longer used).
99  *
100  * An application that listens on the same channel it notifies will get
101  * NOTIFY messages for its own NOTIFYs.  These can be ignored, if not useful,
102  * by comparing be_pid in the NOTIFY message to the application's own backend's
103  * PID.  (As of FE/BE protocol 2.0, the backend's PID is provided to the
104  * frontend during startup.)  The above design guarantees that notifies from
105  * other backends will never be missed by ignoring self-notifies.
106  *
107  * The amount of shared memory used for notify management (NUM_ASYNC_BUFFERS)
108  * can be varied without affecting anything but performance.  The maximum
109  * amount of notification data that can be queued at one time is determined
110  * by slru.c's wraparound limit; see QUEUE_MAX_PAGE below.
111  *-------------------------------------------------------------------------
112  */
113
114 #include "postgres.h"
115
116 #include <limits.h>
117 #include <unistd.h>
118 #include <signal.h>
119
120 #include "access/slru.h"
121 #include "access/transam.h"
122 #include "access/xact.h"
123 #include "catalog/pg_database.h"
124 #include "commands/async.h"
125 #include "funcapi.h"
126 #include "libpq/libpq.h"
127 #include "libpq/pqformat.h"
128 #include "miscadmin.h"
129 #include "storage/ipc.h"
130 #include "storage/lmgr.h"
131 #include "storage/proc.h"
132 #include "storage/procarray.h"
133 #include "storage/procsignal.h"
134 #include "storage/sinval.h"
135 #include "tcop/tcopprot.h"
136 #include "utils/builtins.h"
137 #include "utils/memutils.h"
138 #include "utils/ps_status.h"
139 #include "utils/timestamp.h"
140
141
142 /*
143  * Maximum size of a NOTIFY payload, including terminating NULL.  This
144  * must be kept small enough so that a notification message fits on one
145  * SLRU page.  The magic fudge factor here is noncritical as long as it's
146  * more than AsyncQueueEntryEmptySize --- we make it significantly bigger
147  * than that, so changes in that data structure won't affect user-visible
148  * restrictions.
149  */
150 #define NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH       (BLCKSZ - NAMEDATALEN - 128)
151
152 /*
153  * Struct representing an entry in the global notify queue
154  *
155  * This struct declaration has the maximal length, but in a real queue entry
156  * the data area is only big enough for the actual channel and payload strings
157  * (each null-terminated).  AsyncQueueEntryEmptySize is the minimum possible
158  * entry size, if both channel and payload strings are empty (but note it
159  * doesn't include alignment padding).
160  *
161  * The "length" field should always be rounded up to the next QUEUEALIGN
162  * multiple so that all fields are properly aligned.
163  */
164 typedef struct AsyncQueueEntry
165 {
166         int                     length;                 /* total allocated length of entry */
167         Oid                     dboid;                  /* sender's database OID */
168         TransactionId xid;                      /* sender's XID */
169         int32           srcPid;                 /* sender's PID */
170         char            data[NAMEDATALEN + NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH];
171 } AsyncQueueEntry;
172
173 /* Currently, no field of AsyncQueueEntry requires more than int alignment */
174 #define QUEUEALIGN(len)         INTALIGN(len)
175
176 #define AsyncQueueEntryEmptySize        (offsetof(AsyncQueueEntry, data) + 2)
177
178 /*
179  * Struct describing a queue position, and assorted macros for working with it
180  */
181 typedef struct QueuePosition
182 {
183         int                     page;                   /* SLRU page number */
184         int                     offset;                 /* byte offset within page */
185 } QueuePosition;
186
187 #define QUEUE_POS_PAGE(x)               ((x).page)
188 #define QUEUE_POS_OFFSET(x)             ((x).offset)
189
190 #define SET_QUEUE_POS(x,y,z) \
191         do { \
192                 (x).page = (y); \
193                 (x).offset = (z); \
194         } while (0)
195
196 #define QUEUE_POS_EQUAL(x,y) \
197          ((x).page == (y).page && (x).offset == (y).offset)
198
199 /* choose logically smaller QueuePosition */
200 #define QUEUE_POS_MIN(x,y) \
201         (asyncQueuePagePrecedes((x).page, (y).page) ? (x) : \
202          (x).page != (y).page ? (y) : \
203          (x).offset < (y).offset ? (x) : (y))
204
205 /*
206  * Struct describing a listening backend's status
207  */
208 typedef struct QueueBackendStatus
209 {
210         int32           pid;                    /* either a PID or InvalidPid */
211         QueuePosition pos;                      /* backend has read queue up to here */
212 } QueueBackendStatus;
213
214 /*
215  * Shared memory state for LISTEN/NOTIFY (excluding its SLRU stuff)
216  *
217  * The AsyncQueueControl structure is protected by the AsyncQueueLock.
218  *
219  * When holding the lock in SHARED mode, backends may only inspect their own
220  * entries as well as the head and tail pointers. Consequently we can allow a
221  * backend to update its own record while holding only SHARED lock (since no
222  * other backend will inspect it).
223  *
224  * When holding the lock in EXCLUSIVE mode, backends can inspect the entries
225  * of other backends and also change the head and tail pointers.
226  *
227  * In order to avoid deadlocks, whenever we need both locks, we always first
228  * get AsyncQueueLock and then AsyncCtlLock.
229  *
230  * Each backend uses the backend[] array entry with index equal to its
231  * BackendId (which can range from 1 to MaxBackends).  We rely on this to make
232  * SendProcSignal fast.
233  */
234 typedef struct AsyncQueueControl
235 {
236         QueuePosition head;                     /* head points to the next free location */
237         QueuePosition tail;                     /* the global tail is equivalent to the tail
238                                                                  * of the "slowest" backend */
239         TimestampTz lastQueueFillWarn;          /* time of last queue-full msg */
240         QueueBackendStatus backend[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER];
241         /* backend[0] is not used; used entries are from [1] to [MaxBackends] */
242 } AsyncQueueControl;
243
244 static AsyncQueueControl *asyncQueueControl;
245
246 #define QUEUE_HEAD                                      (asyncQueueControl->head)
247 #define QUEUE_TAIL                                      (asyncQueueControl->tail)
248 #define QUEUE_BACKEND_PID(i)            (asyncQueueControl->backend[i].pid)
249 #define QUEUE_BACKEND_POS(i)            (asyncQueueControl->backend[i].pos)
250
251 /*
252  * The SLRU buffer area through which we access the notification queue
253  */
254 static SlruCtlData AsyncCtlData;
255
256 #define AsyncCtl                                        (&AsyncCtlData)
257 #define QUEUE_PAGESIZE                          BLCKSZ
258 #define QUEUE_FULL_WARN_INTERVAL        5000            /* warn at most once every 5s */
259
260 /*
261  * slru.c currently assumes that all filenames are four characters of hex
262  * digits. That means that we can use segments 0000 through FFFF.
263  * Each segment contains SLRU_PAGES_PER_SEGMENT pages which gives us
264  * the pages from 0 to SLRU_PAGES_PER_SEGMENT * 0x10000 - 1.
265  *
266  * It's of course possible to enhance slru.c, but this gives us so much
267  * space already that it doesn't seem worth the trouble.
268  *
269  * The most data we can have in the queue at a time is QUEUE_MAX_PAGE/2
270  * pages, because more than that would confuse slru.c into thinking there
271  * was a wraparound condition.  With the default BLCKSZ this means there
272  * can be up to 8GB of queued-and-not-read data.
273  *
274  * Note: it's possible to redefine QUEUE_MAX_PAGE with a smaller multiple of
275  * SLRU_PAGES_PER_SEGMENT, for easier testing of queue-full behaviour.
276  */
277 #define QUEUE_MAX_PAGE                  (SLRU_PAGES_PER_SEGMENT * 0x10000 - 1)
278
279 /*
280  * listenChannels identifies the channels we are actually listening to
281  * (ie, have committed a LISTEN on).  It is a simple list of channel names,
282  * allocated in TopMemoryContext.
283  */
284 static List *listenChannels = NIL;              /* list of C strings */
285
286 /*
287  * State for pending LISTEN/UNLISTEN actions consists of an ordered list of
288  * all actions requested in the current transaction.  As explained above,
289  * we don't actually change listenChannels until we reach transaction commit.
290  *
291  * The list is kept in CurTransactionContext.  In subtransactions, each
292  * subtransaction has its own list in its own CurTransactionContext, but
293  * successful subtransactions attach their lists to their parent's list.
294  * Failed subtransactions simply discard their lists.
295  */
296 typedef enum
297 {
298         LISTEN_LISTEN,
299         LISTEN_UNLISTEN,
300         LISTEN_UNLISTEN_ALL
301 } ListenActionKind;
302
303 typedef struct
304 {
305         ListenActionKind action;
306         char            channel[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER]; /* nul-terminated string */
307 } ListenAction;
308
309 static List *pendingActions = NIL;              /* list of ListenAction */
310
311 static List *upperPendingActions = NIL; /* list of upper-xact lists */
312
313 /*
314  * State for outbound notifies consists of a list of all channels+payloads
315  * NOTIFYed in the current transaction. We do not actually perform a NOTIFY
316  * until and unless the transaction commits.  pendingNotifies is NIL if no
317  * NOTIFYs have been done in the current transaction.
318  *
319  * The list is kept in CurTransactionContext.  In subtransactions, each
320  * subtransaction has its own list in its own CurTransactionContext, but
321  * successful subtransactions attach their lists to their parent's list.
322  * Failed subtransactions simply discard their lists.
323  *
324  * Note: the action and notify lists do not interact within a transaction.
325  * In particular, if a transaction does NOTIFY and then LISTEN on the same
326  * condition name, it will get a self-notify at commit.  This is a bit odd
327  * but is consistent with our historical behavior.
328  */
329 typedef struct Notification
330 {
331         char       *channel;            /* channel name */
332         char       *payload;            /* payload string (can be empty) */
333 } Notification;
334
335 static List *pendingNotifies = NIL;             /* list of Notifications */
336
337 static List *upperPendingNotifies = NIL;                /* list of upper-xact lists */
338
339 /*
340  * Inbound notifications are initially processed by HandleNotifyInterrupt(),
341  * called from inside a signal handler. That just sets the
342  * notifyInterruptPending flag and sets the process
343  * latch. ProcessNotifyInterrupt() will then be called whenever it's safe to
344  * actually deal with the interrupt.
345  */
346 volatile sig_atomic_t notifyInterruptPending = false;
347
348 /* True if we've registered an on_shmem_exit cleanup */
349 static bool unlistenExitRegistered = false;
350
351 /* True if we're currently registered as a listener in asyncQueueControl */
352 static bool amRegisteredListener = false;
353
354 /* has this backend sent notifications in the current transaction? */
355 static bool backendHasSentNotifications = false;
356
357 /* GUC parameter */
358 bool            Trace_notify = false;
359
360 /* local function prototypes */
361 static bool asyncQueuePagePrecedes(int p, int q);
362 static void queue_listen(ListenActionKind action, const char *channel);
363 static void Async_UnlistenOnExit(int code, Datum arg);
364 static void Exec_ListenPreCommit(void);
365 static void Exec_ListenCommit(const char *channel);
366 static void Exec_UnlistenCommit(const char *channel);
367 static void Exec_UnlistenAllCommit(void);
368 static bool IsListeningOn(const char *channel);
369 static void asyncQueueUnregister(void);
370 static bool asyncQueueIsFull(void);
371 static bool asyncQueueAdvance(volatile QueuePosition *position, int entryLength);
372 static void asyncQueueNotificationToEntry(Notification *n, AsyncQueueEntry *qe);
373 static ListCell *asyncQueueAddEntries(ListCell *nextNotify);
374 static double asyncQueueUsage(void);
375 static void asyncQueueFillWarning(void);
376 static bool SignalBackends(void);
377 static void asyncQueueReadAllNotifications(void);
378 static bool asyncQueueProcessPageEntries(volatile QueuePosition *current,
379                                                          QueuePosition stop,
380                                                          char *page_buffer);
381 static void asyncQueueAdvanceTail(void);
382 static void ProcessIncomingNotify(void);
383 static void NotifyMyFrontEnd(const char *channel,
384                                  const char *payload,
385                                  int32 srcPid);
386 static bool AsyncExistsPendingNotify(const char *channel, const char *payload);
387 static void ClearPendingActionsAndNotifies(void);
388
389 /*
390  * We will work on the page range of 0..QUEUE_MAX_PAGE.
391  */
392 static bool
393 asyncQueuePagePrecedes(int p, int q)
394 {
395         int                     diff;
396
397         /*
398          * We have to compare modulo (QUEUE_MAX_PAGE+1)/2.  Both inputs should be
399          * in the range 0..QUEUE_MAX_PAGE.
400          */
401         Assert(p >= 0 && p <= QUEUE_MAX_PAGE);
402         Assert(q >= 0 && q <= QUEUE_MAX_PAGE);
403
404         diff = p - q;
405         if (diff >= ((QUEUE_MAX_PAGE + 1) / 2))
406                 diff -= QUEUE_MAX_PAGE + 1;
407         else if (diff < -((QUEUE_MAX_PAGE + 1) / 2))
408                 diff += QUEUE_MAX_PAGE + 1;
409         return diff < 0;
410 }
411
412 /*
413  * Report space needed for our shared memory area
414  */
415 Size
416 AsyncShmemSize(void)
417 {
418         Size            size;
419
420         /* This had better match AsyncShmemInit */
421         size = mul_size(MaxBackends + 1, sizeof(QueueBackendStatus));
422         size = add_size(size, offsetof(AsyncQueueControl, backend));
423
424         size = add_size(size, SimpleLruShmemSize(NUM_ASYNC_BUFFERS, 0));
425
426         return size;
427 }
428
429 /*
430  * Initialize our shared memory area
431  */
432 void
433 AsyncShmemInit(void)
434 {
435         bool            found;
436         int                     slotno;
437         Size            size;
438
439         /*
440          * Create or attach to the AsyncQueueControl structure.
441          *
442          * The used entries in the backend[] array run from 1 to MaxBackends; the
443          * zero'th entry is unused but must be allocated.
444          */
445         size = mul_size(MaxBackends + 1, sizeof(QueueBackendStatus));
446         size = add_size(size, offsetof(AsyncQueueControl, backend));
447
448         asyncQueueControl = (AsyncQueueControl *)
449                 ShmemInitStruct("Async Queue Control", size, &found);
450
451         if (!found)
452         {
453                 /* First time through, so initialize it */
454                 int                     i;
455
456                 SET_QUEUE_POS(QUEUE_HEAD, 0, 0);
457                 SET_QUEUE_POS(QUEUE_TAIL, 0, 0);
458                 asyncQueueControl->lastQueueFillWarn = 0;
459                 /* zero'th entry won't be used, but let's initialize it anyway */
460                 for (i = 0; i <= MaxBackends; i++)
461                 {
462                         QUEUE_BACKEND_PID(i) = InvalidPid;
463                         SET_QUEUE_POS(QUEUE_BACKEND_POS(i), 0, 0);
464                 }
465         }
466
467         /*
468          * Set up SLRU management of the pg_notify data.
469          */
470         AsyncCtl->PagePrecedes = asyncQueuePagePrecedes;
471         SimpleLruInit(AsyncCtl, "Async Ctl", NUM_ASYNC_BUFFERS, 0,
472                                   AsyncCtlLock, "pg_notify");
473         /* Override default assumption that writes should be fsync'd */
474         AsyncCtl->do_fsync = false;
475
476         if (!found)
477         {
478                 /*
479                  * During start or reboot, clean out the pg_notify directory.
480                  */
481                 (void) SlruScanDirectory(AsyncCtl, SlruScanDirCbDeleteAll, NULL);
482
483                 /* Now initialize page zero to empty */
484                 LWLockAcquire(AsyncCtlLock, LW_EXCLUSIVE);
485                 slotno = SimpleLruZeroPage(AsyncCtl, QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_HEAD));
486                 /* This write is just to verify that pg_notify/ is writable */
487                 SimpleLruWritePage(AsyncCtl, slotno);
488                 LWLockRelease(AsyncCtlLock);
489         }
490 }
491
492
493 /*
494  * pg_notify -
495  *        SQL function to send a notification event
496  */
497 Datum
498 pg_notify(PG_FUNCTION_ARGS)
499 {
500         const char *channel;
501         const char *payload;
502
503         if (PG_ARGISNULL(0))
504                 channel = "";
505         else
506                 channel = text_to_cstring(PG_GETARG_TEXT_PP(0));
507
508         if (PG_ARGISNULL(1))
509                 payload = "";
510         else
511                 payload = text_to_cstring(PG_GETARG_TEXT_PP(1));
512
513         /* For NOTIFY as a statement, this is checked in ProcessUtility */
514         PreventCommandDuringRecovery("NOTIFY");
515
516         Async_Notify(channel, payload);
517
518         PG_RETURN_VOID();
519 }
520
521
522 /*
523  * Async_Notify
524  *
525  *              This is executed by the SQL notify command.
526  *
527  *              Adds the message to the list of pending notifies.
528  *              Actual notification happens during transaction commit.
529  *              ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
530  */
531 void
532 Async_Notify(const char *channel, const char *payload)
533 {
534         Notification *n;
535         MemoryContext oldcontext;
536
537         if (Trace_notify)
538                 elog(DEBUG1, "Async_Notify(%s)", channel);
539
540         /* a channel name must be specified */
541         if (!channel || !strlen(channel))
542                 ereport(ERROR,
543                                 (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
544                                  errmsg("channel name cannot be empty")));
545
546         if (strlen(channel) >= NAMEDATALEN)
547                 ereport(ERROR,
548                                 (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
549                                  errmsg("channel name too long")));
550
551         if (payload)
552         {
553                 if (strlen(payload) >= NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH)
554                         ereport(ERROR,
555                                         (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
556                                          errmsg("payload string too long")));
557         }
558
559         /* no point in making duplicate entries in the list ... */
560         if (AsyncExistsPendingNotify(channel, payload))
561                 return;
562
563         /*
564          * The notification list needs to live until end of transaction, so store
565          * it in the transaction context.
566          */
567         oldcontext = MemoryContextSwitchTo(CurTransactionContext);
568
569         n = (Notification *) palloc(sizeof(Notification));
570         n->channel = pstrdup(channel);
571         if (payload)
572                 n->payload = pstrdup(payload);
573         else
574                 n->payload = "";
575
576         /*
577          * We want to preserve the order so we need to append every notification.
578          * See comments at AsyncExistsPendingNotify().
579          */
580         pendingNotifies = lappend(pendingNotifies, n);
581
582         MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
583 }
584
585 /*
586  * queue_listen
587  *              Common code for listen, unlisten, unlisten all commands.
588  *
589  *              Adds the request to the list of pending actions.
590  *              Actual update of the listenChannels list happens during transaction
591  *              commit.
592  */
593 static void
594 queue_listen(ListenActionKind action, const char *channel)
595 {
596         MemoryContext oldcontext;
597         ListenAction *actrec;
598
599         /*
600          * Unlike Async_Notify, we don't try to collapse out duplicates. It would
601          * be too complicated to ensure we get the right interactions of
602          * conflicting LISTEN/UNLISTEN/UNLISTEN_ALL, and it's unlikely that there
603          * would be any performance benefit anyway in sane applications.
604          */
605         oldcontext = MemoryContextSwitchTo(CurTransactionContext);
606
607         /* space for terminating null is included in sizeof(ListenAction) */
608         actrec = (ListenAction *) palloc(offsetof(ListenAction, channel) +
609                                                                          strlen(channel) + 1);
610         actrec->action = action;
611         strcpy(actrec->channel, channel);
612
613         pendingActions = lappend(pendingActions, actrec);
614
615         MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
616 }
617
618 /*
619  * Async_Listen
620  *
621  *              This is executed by the SQL listen command.
622  */
623 void
624 Async_Listen(const char *channel)
625 {
626         if (Trace_notify)
627                 elog(DEBUG1, "Async_Listen(%s,%d)", channel, MyProcPid);
628
629         queue_listen(LISTEN_LISTEN, channel);
630 }
631
632 /*
633  * Async_Unlisten
634  *
635  *              This is executed by the SQL unlisten command.
636  */
637 void
638 Async_Unlisten(const char *channel)
639 {
640         if (Trace_notify)
641                 elog(DEBUG1, "Async_Unlisten(%s,%d)", channel, MyProcPid);
642
643         /* If we couldn't possibly be listening, no need to queue anything */
644         if (pendingActions == NIL && !unlistenExitRegistered)
645                 return;
646
647         queue_listen(LISTEN_UNLISTEN, channel);
648 }
649
650 /*
651  * Async_UnlistenAll
652  *
653  *              This is invoked by UNLISTEN * command, and also at backend exit.
654  */
655 void
656 Async_UnlistenAll(void)
657 {
658         if (Trace_notify)
659                 elog(DEBUG1, "Async_UnlistenAll(%d)", MyProcPid);
660
661         /* If we couldn't possibly be listening, no need to queue anything */
662         if (pendingActions == NIL && !unlistenExitRegistered)
663                 return;
664
665         queue_listen(LISTEN_UNLISTEN_ALL, "");
666 }
667
668 /*
669  * SQL function: return a set of the channel names this backend is actively
670  * listening to.
671  *
672  * Note: this coding relies on the fact that the listenChannels list cannot
673  * change within a transaction.
674  */
675 Datum
676 pg_listening_channels(PG_FUNCTION_ARGS)
677 {
678         FuncCallContext *funcctx;
679         ListCell  **lcp;
680
681         /* stuff done only on the first call of the function */
682         if (SRF_IS_FIRSTCALL())
683         {
684                 MemoryContext oldcontext;
685
686                 /* create a function context for cross-call persistence */
687                 funcctx = SRF_FIRSTCALL_INIT();
688
689                 /* switch to memory context appropriate for multiple function calls */
690                 oldcontext = MemoryContextSwitchTo(funcctx->multi_call_memory_ctx);
691
692                 /* allocate memory for user context */
693                 lcp = (ListCell **) palloc(sizeof(ListCell *));
694                 *lcp = list_head(listenChannels);
695                 funcctx->user_fctx = (void *) lcp;
696
697                 MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
698         }
699
700         /* stuff done on every call of the function */
701         funcctx = SRF_PERCALL_SETUP();
702         lcp = (ListCell **) funcctx->user_fctx;
703
704         while (*lcp != NULL)
705         {
706                 char       *channel = (char *) lfirst(*lcp);
707
708                 *lcp = lnext(*lcp);
709                 SRF_RETURN_NEXT(funcctx, CStringGetTextDatum(channel));
710         }
711
712         SRF_RETURN_DONE(funcctx);
713 }
714
715 /*
716  * Async_UnlistenOnExit
717  *
718  * This is executed at backend exit if we have done any LISTENs in this
719  * backend.  It might not be necessary anymore, if the user UNLISTENed
720  * everything, but we don't try to detect that case.
721  */
722 static void
723 Async_UnlistenOnExit(int code, Datum arg)
724 {
725         Exec_UnlistenAllCommit();
726         asyncQueueUnregister();
727 }
728
729 /*
730  * AtPrepare_Notify
731  *
732  *              This is called at the prepare phase of a two-phase
733  *              transaction.  Save the state for possible commit later.
734  */
735 void
736 AtPrepare_Notify(void)
737 {
738         /* It's not allowed to have any pending LISTEN/UNLISTEN/NOTIFY actions */
739         if (pendingActions || pendingNotifies)
740                 ereport(ERROR,
741                                 (errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
742                                  errmsg("cannot PREPARE a transaction that has executed LISTEN, UNLISTEN, or NOTIFY")));
743 }
744
745 /*
746  * PreCommit_Notify
747  *
748  *              This is called at transaction commit, before actually committing to
749  *              clog.
750  *
751  *              If there are pending LISTEN actions, make sure we are listed in the
752  *              shared-memory listener array.  This must happen before commit to
753  *              ensure we don't miss any notifies from transactions that commit
754  *              just after ours.
755  *
756  *              If there are outbound notify requests in the pendingNotifies list,
757  *              add them to the global queue.  We do that before commit so that
758  *              we can still throw error if we run out of queue space.
759  */
760 void
761 PreCommit_Notify(void)
762 {
763         ListCell   *p;
764
765         if (pendingActions == NIL && pendingNotifies == NIL)
766                 return;                                 /* no relevant statements in this xact */
767
768         if (Trace_notify)
769                 elog(DEBUG1, "PreCommit_Notify");
770
771         /* Preflight for any pending listen/unlisten actions */
772         foreach(p, pendingActions)
773         {
774                 ListenAction *actrec = (ListenAction *) lfirst(p);
775
776                 switch (actrec->action)
777                 {
778                         case LISTEN_LISTEN:
779                                 Exec_ListenPreCommit();
780                                 break;
781                         case LISTEN_UNLISTEN:
782                                 /* there is no Exec_UnlistenPreCommit() */
783                                 break;
784                         case LISTEN_UNLISTEN_ALL:
785                                 /* there is no Exec_UnlistenAllPreCommit() */
786                                 break;
787                 }
788         }
789
790         /* Queue any pending notifies */
791         if (pendingNotifies)
792         {
793                 ListCell   *nextNotify;
794
795                 /*
796                  * Make sure that we have an XID assigned to the current transaction.
797                  * GetCurrentTransactionId is cheap if we already have an XID, but not
798                  * so cheap if we don't, and we'd prefer not to do that work while
799                  * holding AsyncQueueLock.
800                  */
801                 (void) GetCurrentTransactionId();
802
803                 /*
804                  * Serialize writers by acquiring a special lock that we hold till
805                  * after commit.  This ensures that queue entries appear in commit
806                  * order, and in particular that there are never uncommitted queue
807                  * entries ahead of committed ones, so an uncommitted transaction
808                  * can't block delivery of deliverable notifications.
809                  *
810                  * We use a heavyweight lock so that it'll automatically be released
811                  * after either commit or abort.  This also allows deadlocks to be
812                  * detected, though really a deadlock shouldn't be possible here.
813                  *
814                  * The lock is on "database 0", which is pretty ugly but it doesn't
815                  * seem worth inventing a special locktag category just for this.
816                  * (Historical note: before PG 9.0, a similar lock on "database 0" was
817                  * used by the flatfiles mechanism.)
818                  */
819                 LockSharedObject(DatabaseRelationId, InvalidOid, 0,
820                                                  AccessExclusiveLock);
821
822                 /* Now push the notifications into the queue */
823                 backendHasSentNotifications = true;
824
825                 nextNotify = list_head(pendingNotifies);
826                 while (nextNotify != NULL)
827                 {
828                         /*
829                          * Add the pending notifications to the queue.  We acquire and
830                          * release AsyncQueueLock once per page, which might be overkill
831                          * but it does allow readers to get in while we're doing this.
832                          *
833                          * A full queue is very uncommon and should really not happen,
834                          * given that we have so much space available in the SLRU pages.
835                          * Nevertheless we need to deal with this possibility. Note that
836                          * when we get here we are in the process of committing our
837                          * transaction, but we have not yet committed to clog, so at this
838                          * point in time we can still roll the transaction back.
839                          */
840                         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
841                         asyncQueueFillWarning();
842                         if (asyncQueueIsFull())
843                                 ereport(ERROR,
844                                                 (errcode(ERRCODE_PROGRAM_LIMIT_EXCEEDED),
845                                           errmsg("too many notifications in the NOTIFY queue")));
846                         nextNotify = asyncQueueAddEntries(nextNotify);
847                         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
848                 }
849         }
850 }
851
852 /*
853  * AtCommit_Notify
854  *
855  *              This is called at transaction commit, after committing to clog.
856  *
857  *              Update listenChannels and clear transaction-local state.
858  */
859 void
860 AtCommit_Notify(void)
861 {
862         ListCell   *p;
863
864         /*
865          * Allow transactions that have not executed LISTEN/UNLISTEN/NOTIFY to
866          * return as soon as possible
867          */
868         if (!pendingActions && !pendingNotifies)
869                 return;
870
871         if (Trace_notify)
872                 elog(DEBUG1, "AtCommit_Notify");
873
874         /* Perform any pending listen/unlisten actions */
875         foreach(p, pendingActions)
876         {
877                 ListenAction *actrec = (ListenAction *) lfirst(p);
878
879                 switch (actrec->action)
880                 {
881                         case LISTEN_LISTEN:
882                                 Exec_ListenCommit(actrec->channel);
883                                 break;
884                         case LISTEN_UNLISTEN:
885                                 Exec_UnlistenCommit(actrec->channel);
886                                 break;
887                         case LISTEN_UNLISTEN_ALL:
888                                 Exec_UnlistenAllCommit();
889                                 break;
890                 }
891         }
892
893         /* If no longer listening to anything, get out of listener array */
894         if (amRegisteredListener && listenChannels == NIL)
895                 asyncQueueUnregister();
896
897         /* And clean up */
898         ClearPendingActionsAndNotifies();
899 }
900
901 /*
902  * Exec_ListenPreCommit --- subroutine for PreCommit_Notify
903  *
904  * This function must make sure we are ready to catch any incoming messages.
905  */
906 static void
907 Exec_ListenPreCommit(void)
908 {
909         /*
910          * Nothing to do if we are already listening to something, nor if we
911          * already ran this routine in this transaction.
912          */
913         if (amRegisteredListener)
914                 return;
915
916         if (Trace_notify)
917                 elog(DEBUG1, "Exec_ListenPreCommit(%d)", MyProcPid);
918
919         /*
920          * Before registering, make sure we will unlisten before dying. (Note:
921          * this action does not get undone if we abort later.)
922          */
923         if (!unlistenExitRegistered)
924         {
925                 before_shmem_exit(Async_UnlistenOnExit, 0);
926                 unlistenExitRegistered = true;
927         }
928
929         /*
930          * This is our first LISTEN, so establish our pointer.
931          *
932          * We set our pointer to the global tail pointer and then move it forward
933          * over already-committed notifications.  This ensures we cannot miss any
934          * not-yet-committed notifications.  We might get a few more but that
935          * doesn't hurt.
936          */
937         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_SHARED);
938         QUEUE_BACKEND_POS(MyBackendId) = QUEUE_TAIL;
939         QUEUE_BACKEND_PID(MyBackendId) = MyProcPid;
940         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
941
942         /* Now we are listed in the global array, so remember we're listening */
943         amRegisteredListener = true;
944
945         /*
946          * Try to move our pointer forward as far as possible. This will skip over
947          * already-committed notifications. Still, we could get notifications that
948          * have already committed before we started to LISTEN.
949          *
950          * Note that we are not yet listening on anything, so we won't deliver any
951          * notification to the frontend.
952          *
953          * This will also advance the global tail pointer if possible.
954          */
955         asyncQueueReadAllNotifications();
956 }
957
958 /*
959  * Exec_ListenCommit --- subroutine for AtCommit_Notify
960  *
961  * Add the channel to the list of channels we are listening on.
962  */
963 static void
964 Exec_ListenCommit(const char *channel)
965 {
966         MemoryContext oldcontext;
967
968         /* Do nothing if we are already listening on this channel */
969         if (IsListeningOn(channel))
970                 return;
971
972         /*
973          * Add the new channel name to listenChannels.
974          *
975          * XXX It is theoretically possible to get an out-of-memory failure here,
976          * which would be bad because we already committed.  For the moment it
977          * doesn't seem worth trying to guard against that, but maybe improve this
978          * later.
979          */
980         oldcontext = MemoryContextSwitchTo(TopMemoryContext);
981         listenChannels = lappend(listenChannels, pstrdup(channel));
982         MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
983 }
984
985 /*
986  * Exec_UnlistenCommit --- subroutine for AtCommit_Notify
987  *
988  * Remove the specified channel name from listenChannels.
989  */
990 static void
991 Exec_UnlistenCommit(const char *channel)
992 {
993         ListCell   *q;
994         ListCell   *prev;
995
996         if (Trace_notify)
997                 elog(DEBUG1, "Exec_UnlistenCommit(%s,%d)", channel, MyProcPid);
998
999         prev = NULL;
1000         foreach(q, listenChannels)
1001         {
1002                 char       *lchan = (char *) lfirst(q);
1003
1004                 if (strcmp(lchan, channel) == 0)
1005                 {
1006                         listenChannels = list_delete_cell(listenChannels, q, prev);
1007                         pfree(lchan);
1008                         break;
1009                 }
1010                 prev = q;
1011         }
1012
1013         /*
1014          * We do not complain about unlistening something not being listened;
1015          * should we?
1016          */
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Exec_UnlistenAllCommit --- subroutine for AtCommit_Notify
1021  *
1022  *              Unlisten on all channels for this backend.
1023  */
1024 static void
1025 Exec_UnlistenAllCommit(void)
1026 {
1027         if (Trace_notify)
1028                 elog(DEBUG1, "Exec_UnlistenAllCommit(%d)", MyProcPid);
1029
1030         list_free_deep(listenChannels);
1031         listenChannels = NIL;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * ProcessCompletedNotifies --- send out signals and self-notifies
1036  *
1037  * This is called from postgres.c just before going idle at the completion
1038  * of a transaction.  If we issued any notifications in the just-completed
1039  * transaction, send signals to other backends to process them, and also
1040  * process the queue ourselves to send messages to our own frontend.
1041  *
1042  * The reason that this is not done in AtCommit_Notify is that there is
1043  * a nonzero chance of errors here (for example, encoding conversion errors
1044  * while trying to format messages to our frontend).  An error during
1045  * AtCommit_Notify would be a PANIC condition.  The timing is also arranged
1046  * to ensure that a transaction's self-notifies are delivered to the frontend
1047  * before it gets the terminating ReadyForQuery message.
1048  *
1049  * Note that we send signals and process the queue even if the transaction
1050  * eventually aborted.  This is because we need to clean out whatever got
1051  * added to the queue.
1052  *
1053  * NOTE: we are outside of any transaction here.
1054  */
1055 void
1056 ProcessCompletedNotifies(void)
1057 {
1058         MemoryContext caller_context;
1059         bool            signalled;
1060
1061         /* Nothing to do if we didn't send any notifications */
1062         if (!backendHasSentNotifications)
1063                 return;
1064
1065         /*
1066          * We reset the flag immediately; otherwise, if any sort of error occurs
1067          * below, we'd be locked up in an infinite loop, because control will come
1068          * right back here after error cleanup.
1069          */
1070         backendHasSentNotifications = false;
1071
1072         /*
1073          * We must preserve the caller's memory context (probably MessageContext)
1074          * across the transaction we do here.
1075          */
1076         caller_context = CurrentMemoryContext;
1077
1078         if (Trace_notify)
1079                 elog(DEBUG1, "ProcessCompletedNotifies");
1080
1081         /*
1082          * We must run asyncQueueReadAllNotifications inside a transaction, else
1083          * bad things happen if it gets an error.
1084          */
1085         StartTransactionCommand();
1086
1087         /* Send signals to other backends */
1088         signalled = SignalBackends();
1089
1090         if (listenChannels != NIL)
1091         {
1092                 /* Read the queue ourselves, and send relevant stuff to the frontend */
1093                 asyncQueueReadAllNotifications();
1094         }
1095         else if (!signalled)
1096         {
1097                 /*
1098                  * If we found no other listening backends, and we aren't listening
1099                  * ourselves, then we must execute asyncQueueAdvanceTail to flush the
1100                  * queue, because ain't nobody else gonna do it.  This prevents queue
1101                  * overflow when we're sending useless notifies to nobody. (A new
1102                  * listener could have joined since we looked, but if so this is
1103                  * harmless.)
1104                  */
1105                 asyncQueueAdvanceTail();
1106         }
1107
1108         CommitTransactionCommand();
1109
1110         MemoryContextSwitchTo(caller_context);
1111
1112         /* We don't need pq_flush() here since postgres.c will do one shortly */
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Test whether we are actively listening on the given channel name.
1117  *
1118  * Note: this function is executed for every notification found in the queue.
1119  * Perhaps it is worth further optimization, eg convert the list to a sorted
1120  * array so we can binary-search it.  In practice the list is likely to be
1121  * fairly short, though.
1122  */
1123 static bool
1124 IsListeningOn(const char *channel)
1125 {
1126         ListCell   *p;
1127
1128         foreach(p, listenChannels)
1129         {
1130                 char       *lchan = (char *) lfirst(p);
1131
1132                 if (strcmp(lchan, channel) == 0)
1133                         return true;
1134         }
1135         return false;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Remove our entry from the listeners array when we are no longer listening
1140  * on any channel.  NB: must not fail if we're already not listening.
1141  */
1142 static void
1143 asyncQueueUnregister(void)
1144 {
1145         bool            advanceTail;
1146
1147         Assert(listenChannels == NIL);          /* else caller error */
1148
1149         if (!amRegisteredListener)      /* nothing to do */
1150                 return;
1151
1152         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_SHARED);
1153         /* check if entry is valid and oldest ... */
1154         advanceTail = (MyProcPid == QUEUE_BACKEND_PID(MyBackendId)) &&
1155                 QUEUE_POS_EQUAL(QUEUE_BACKEND_POS(MyBackendId), QUEUE_TAIL);
1156         /* ... then mark it invalid */
1157         QUEUE_BACKEND_PID(MyBackendId) = InvalidPid;
1158         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
1159
1160         /* mark ourselves as no longer listed in the global array */
1161         amRegisteredListener = false;
1162
1163         /* If we were the laziest backend, try to advance the tail pointer */
1164         if (advanceTail)
1165                 asyncQueueAdvanceTail();
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Test whether there is room to insert more notification messages.
1170  *
1171  * Caller must hold at least shared AsyncQueueLock.
1172  */
1173 static bool
1174 asyncQueueIsFull(void)
1175 {
1176         int                     nexthead;
1177         int                     boundary;
1178
1179         /*
1180          * The queue is full if creating a new head page would create a page that
1181          * logically precedes the current global tail pointer, ie, the head
1182          * pointer would wrap around compared to the tail.  We cannot create such
1183          * a head page for fear of confusing slru.c.  For safety we round the tail
1184          * pointer back to a segment boundary (compare the truncation logic in
1185          * asyncQueueAdvanceTail).
1186          *
1187          * Note that this test is *not* dependent on how much space there is on
1188          * the current head page.  This is necessary because asyncQueueAddEntries
1189          * might try to create the next head page in any case.
1190          */
1191         nexthead = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_HEAD) + 1;
1192         if (nexthead > QUEUE_MAX_PAGE)
1193                 nexthead = 0;                   /* wrap around */
1194         boundary = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_TAIL);
1195         boundary -= boundary % SLRU_PAGES_PER_SEGMENT;
1196         return asyncQueuePagePrecedes(nexthead, boundary);
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Advance the QueuePosition to the next entry, assuming that the current
1201  * entry is of length entryLength.  If we jump to a new page the function
1202  * returns true, else false.
1203  */
1204 static bool
1205 asyncQueueAdvance(volatile QueuePosition *position, int entryLength)
1206 {
1207         int                     pageno = QUEUE_POS_PAGE(*position);
1208         int                     offset = QUEUE_POS_OFFSET(*position);
1209         bool            pageJump = false;
1210
1211         /*
1212          * Move to the next writing position: First jump over what we have just
1213          * written or read.
1214          */
1215         offset += entryLength;
1216         Assert(offset <= QUEUE_PAGESIZE);
1217
1218         /*
1219          * In a second step check if another entry can possibly be written to the
1220          * page. If so, stay here, we have reached the next position. If not, then
1221          * we need to move on to the next page.
1222          */
1223         if (offset + QUEUEALIGN(AsyncQueueEntryEmptySize) > QUEUE_PAGESIZE)
1224         {
1225                 pageno++;
1226                 if (pageno > QUEUE_MAX_PAGE)
1227                         pageno = 0;                     /* wrap around */
1228                 offset = 0;
1229                 pageJump = true;
1230         }
1231
1232         SET_QUEUE_POS(*position, pageno, offset);
1233         return pageJump;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Fill the AsyncQueueEntry at *qe with an outbound notification message.
1238  */
1239 static void
1240 asyncQueueNotificationToEntry(Notification *n, AsyncQueueEntry *qe)
1241 {
1242         size_t          channellen = strlen(n->channel);
1243         size_t          payloadlen = strlen(n->payload);
1244         int                     entryLength;
1245
1246         Assert(channellen < NAMEDATALEN);
1247         Assert(payloadlen < NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH);
1248
1249         /* The terminators are already included in AsyncQueueEntryEmptySize */
1250         entryLength = AsyncQueueEntryEmptySize + payloadlen + channellen;
1251         entryLength = QUEUEALIGN(entryLength);
1252         qe->length = entryLength;
1253         qe->dboid = MyDatabaseId;
1254         qe->xid = GetCurrentTransactionId();
1255         qe->srcPid = MyProcPid;
1256         memcpy(qe->data, n->channel, channellen + 1);
1257         memcpy(qe->data + channellen + 1, n->payload, payloadlen + 1);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Add pending notifications to the queue.
1262  *
1263  * We go page by page here, i.e. we stop once we have to go to a new page but
1264  * we will be called again and then fill that next page. If an entry does not
1265  * fit into the current page, we write a dummy entry with an InvalidOid as the
1266  * database OID in order to fill the page. So every page is always used up to
1267  * the last byte which simplifies reading the page later.
1268  *
1269  * We are passed the list cell containing the next notification to write
1270  * and return the first still-unwritten cell back.  Eventually we will return
1271  * NULL indicating all is done.
1272  *
1273  * We are holding AsyncQueueLock already from the caller and grab AsyncCtlLock
1274  * locally in this function.
1275  */
1276 static ListCell *
1277 asyncQueueAddEntries(ListCell *nextNotify)
1278 {
1279         AsyncQueueEntry qe;
1280         QueuePosition queue_head;
1281         int                     pageno;
1282         int                     offset;
1283         int                     slotno;
1284
1285         /* We hold both AsyncQueueLock and AsyncCtlLock during this operation */
1286         LWLockAcquire(AsyncCtlLock, LW_EXCLUSIVE);
1287
1288         /*
1289          * We work with a local copy of QUEUE_HEAD, which we write back to shared
1290          * memory upon exiting.  The reason for this is that if we have to advance
1291          * to a new page, SimpleLruZeroPage might fail (out of disk space, for
1292          * instance), and we must not advance QUEUE_HEAD if it does.  (Otherwise,
1293          * subsequent insertions would try to put entries into a page that slru.c
1294          * thinks doesn't exist yet.)  So, use a local position variable.  Note
1295          * that if we do fail, any already-inserted queue entries are forgotten;
1296          * this is okay, since they'd be useless anyway after our transaction
1297          * rolls back.
1298          */
1299         queue_head = QUEUE_HEAD;
1300
1301         /* Fetch the current page */
1302         pageno = QUEUE_POS_PAGE(queue_head);
1303         slotno = SimpleLruReadPage(AsyncCtl, pageno, true, InvalidTransactionId);
1304         /* Note we mark the page dirty before writing in it */
1305         AsyncCtl->shared->page_dirty[slotno] = true;
1306
1307         while (nextNotify != NULL)
1308         {
1309                 Notification *n = (Notification *) lfirst(nextNotify);
1310
1311                 /* Construct a valid queue entry in local variable qe */
1312                 asyncQueueNotificationToEntry(n, &qe);
1313
1314                 offset = QUEUE_POS_OFFSET(queue_head);
1315
1316                 /* Check whether the entry really fits on the current page */
1317                 if (offset + qe.length <= QUEUE_PAGESIZE)
1318                 {
1319                         /* OK, so advance nextNotify past this item */
1320                         nextNotify = lnext(nextNotify);
1321                 }
1322                 else
1323                 {
1324                         /*
1325                          * Write a dummy entry to fill up the page. Actually readers will
1326                          * only check dboid and since it won't match any reader's database
1327                          * OID, they will ignore this entry and move on.
1328                          */
1329                         qe.length = QUEUE_PAGESIZE - offset;
1330                         qe.dboid = InvalidOid;
1331                         qe.data[0] = '\0';      /* empty channel */
1332                         qe.data[1] = '\0';      /* empty payload */
1333                 }
1334
1335                 /* Now copy qe into the shared buffer page */
1336                 memcpy(AsyncCtl->shared->page_buffer[slotno] + offset,
1337                            &qe,
1338                            qe.length);
1339
1340                 /* Advance queue_head appropriately, and detect if page is full */
1341                 if (asyncQueueAdvance(&(queue_head), qe.length))
1342                 {
1343                         /*
1344                          * Page is full, so we're done here, but first fill the next page
1345                          * with zeroes.  The reason to do this is to ensure that slru.c's
1346                          * idea of the head page is always the same as ours, which avoids
1347                          * boundary problems in SimpleLruTruncate.  The test in
1348                          * asyncQueueIsFull() ensured that there is room to create this
1349                          * page without overrunning the queue.
1350                          */
1351                         slotno = SimpleLruZeroPage(AsyncCtl, QUEUE_POS_PAGE(queue_head));
1352                         /* And exit the loop */
1353                         break;
1354                 }
1355         }
1356
1357         /* Success, so update the global QUEUE_HEAD */
1358         QUEUE_HEAD = queue_head;
1359
1360         LWLockRelease(AsyncCtlLock);
1361
1362         return nextNotify;
1363 }
1364
1365 /*
1366  * SQL function to return the fraction of the notification queue currently
1367  * occupied.
1368  */
1369 Datum
1370 pg_notification_queue_usage(PG_FUNCTION_ARGS)
1371 {
1372         double          usage;
1373
1374         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_SHARED);
1375         usage = asyncQueueUsage();
1376         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
1377
1378         PG_RETURN_FLOAT8(usage);
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Return the fraction of the queue that is currently occupied.
1383  *
1384  * The caller must hold AysncQueueLock in (at least) shared mode.
1385  */
1386 static double
1387 asyncQueueUsage(void)
1388 {
1389         int                     headPage = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_HEAD);
1390         int                     tailPage = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_TAIL);
1391         int                     occupied;
1392
1393         occupied = headPage - tailPage;
1394
1395         if (occupied == 0)
1396                 return (double) 0;              /* fast exit for common case */
1397
1398         if (occupied < 0)
1399         {
1400                 /* head has wrapped around, tail not yet */
1401                 occupied += QUEUE_MAX_PAGE + 1;
1402         }
1403
1404         return (double) occupied / (double) ((QUEUE_MAX_PAGE + 1) / 2);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Check whether the queue is at least half full, and emit a warning if so.
1409  *
1410  * This is unlikely given the size of the queue, but possible.
1411  * The warnings show up at most once every QUEUE_FULL_WARN_INTERVAL.
1412  *
1413  * Caller must hold exclusive AsyncQueueLock.
1414  */
1415 static void
1416 asyncQueueFillWarning(void)
1417 {
1418         double          fillDegree;
1419         TimestampTz t;
1420
1421         fillDegree = asyncQueueUsage();
1422         if (fillDegree < 0.5)
1423                 return;
1424
1425         t = GetCurrentTimestamp();
1426
1427         if (TimestampDifferenceExceeds(asyncQueueControl->lastQueueFillWarn,
1428                                                                    t, QUEUE_FULL_WARN_INTERVAL))
1429         {
1430                 QueuePosition min = QUEUE_HEAD;
1431                 int32           minPid = InvalidPid;
1432                 int                     i;
1433
1434                 for (i = 1; i <= MaxBackends; i++)
1435                 {
1436                         if (QUEUE_BACKEND_PID(i) != InvalidPid)
1437                         {
1438                                 min = QUEUE_POS_MIN(min, QUEUE_BACKEND_POS(i));
1439                                 if (QUEUE_POS_EQUAL(min, QUEUE_BACKEND_POS(i)))
1440                                         minPid = QUEUE_BACKEND_PID(i);
1441                         }
1442                 }
1443
1444                 ereport(WARNING,
1445                                 (errmsg("NOTIFY queue is %.0f%% full", fillDegree * 100),
1446                                  (minPid != InvalidPid ?
1447                                   errdetail("The server process with PID %d is among those with the oldest transactions.", minPid)
1448                                   : 0),
1449                                  (minPid != InvalidPid ?
1450                                   errhint("The NOTIFY queue cannot be emptied until that process ends its current transaction.")
1451                                   : 0)));
1452
1453                 asyncQueueControl->lastQueueFillWarn = t;
1454         }
1455 }
1456
1457 /*
1458  * Send signals to all listening backends (except our own).
1459  *
1460  * Returns true if we sent at least one signal.
1461  *
1462  * Since we need EXCLUSIVE lock anyway we also check the position of the other
1463  * backends and in case one is already up-to-date we don't signal it.
1464  * This can happen if concurrent notifying transactions have sent a signal and
1465  * the signaled backend has read the other notifications and ours in the same
1466  * step.
1467  *
1468  * Since we know the BackendId and the Pid the signalling is quite cheap.
1469  */
1470 static bool
1471 SignalBackends(void)
1472 {
1473         bool            signalled = false;
1474         int32      *pids;
1475         BackendId  *ids;
1476         int                     count;
1477         int                     i;
1478         int32           pid;
1479
1480         /*
1481          * Identify all backends that are listening and not already up-to-date. We
1482          * don't want to send signals while holding the AsyncQueueLock, so we just
1483          * build a list of target PIDs.
1484          *
1485          * XXX in principle these pallocs could fail, which would be bad. Maybe
1486          * preallocate the arrays?      But in practice this is only run in trivial
1487          * transactions, so there should surely be space available.
1488          */
1489         pids = (int32 *) palloc(MaxBackends * sizeof(int32));
1490         ids = (BackendId *) palloc(MaxBackends * sizeof(BackendId));
1491         count = 0;
1492
1493         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
1494         for (i = 1; i <= MaxBackends; i++)
1495         {
1496                 pid = QUEUE_BACKEND_PID(i);
1497                 if (pid != InvalidPid && pid != MyProcPid)
1498                 {
1499                         QueuePosition pos = QUEUE_BACKEND_POS(i);
1500
1501                         if (!QUEUE_POS_EQUAL(pos, QUEUE_HEAD))
1502                         {
1503                                 pids[count] = pid;
1504                                 ids[count] = i;
1505                                 count++;
1506                         }
1507                 }
1508         }
1509         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
1510
1511         /* Now send signals */
1512         for (i = 0; i < count; i++)
1513         {
1514                 pid = pids[i];
1515
1516                 /*
1517                  * Note: assuming things aren't broken, a signal failure here could
1518                  * only occur if the target backend exited since we released
1519                  * AsyncQueueLock; which is unlikely but certainly possible. So we
1520                  * just log a low-level debug message if it happens.
1521                  */
1522                 if (SendProcSignal(pid, PROCSIG_NOTIFY_INTERRUPT, ids[i]) < 0)
1523                         elog(DEBUG3, "could not signal backend with PID %d: %m", pid);
1524                 else
1525                         signalled = true;
1526         }
1527
1528         pfree(pids);
1529         pfree(ids);
1530
1531         return signalled;
1532 }
1533
1534 /*
1535  * AtAbort_Notify
1536  *
1537  *      This is called at transaction abort.
1538  *
1539  *      Gets rid of pending actions and outbound notifies that we would have
1540  *      executed if the transaction got committed.
1541  */
1542 void
1543 AtAbort_Notify(void)
1544 {
1545         /*
1546          * If we LISTEN but then roll back the transaction after PreCommit_Notify,
1547          * we have registered as a listener but have not made any entry in
1548          * listenChannels.  In that case, deregister again.
1549          */
1550         if (amRegisteredListener && listenChannels == NIL)
1551                 asyncQueueUnregister();
1552
1553         /* And clean up */
1554         ClearPendingActionsAndNotifies();
1555 }
1556
1557 /*
1558  * AtSubStart_Notify() --- Take care of subtransaction start.
1559  *
1560  * Push empty state for the new subtransaction.
1561  */
1562 void
1563 AtSubStart_Notify(void)
1564 {
1565         MemoryContext old_cxt;
1566
1567         /* Keep the list-of-lists in TopTransactionContext for simplicity */
1568         old_cxt = MemoryContextSwitchTo(TopTransactionContext);
1569
1570         upperPendingActions = lcons(pendingActions, upperPendingActions);
1571
1572         Assert(list_length(upperPendingActions) ==
1573                    GetCurrentTransactionNestLevel() - 1);
1574
1575         pendingActions = NIL;
1576
1577         upperPendingNotifies = lcons(pendingNotifies, upperPendingNotifies);
1578
1579         Assert(list_length(upperPendingNotifies) ==
1580                    GetCurrentTransactionNestLevel() - 1);
1581
1582         pendingNotifies = NIL;
1583
1584         MemoryContextSwitchTo(old_cxt);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * AtSubCommit_Notify() --- Take care of subtransaction commit.
1589  *
1590  * Reassign all items in the pending lists to the parent transaction.
1591  */
1592 void
1593 AtSubCommit_Notify(void)
1594 {
1595         List       *parentPendingActions;
1596         List       *parentPendingNotifies;
1597
1598         parentPendingActions = (List *) linitial(upperPendingActions);
1599         upperPendingActions = list_delete_first(upperPendingActions);
1600
1601         Assert(list_length(upperPendingActions) ==
1602                    GetCurrentTransactionNestLevel() - 2);
1603
1604         /*
1605          * Mustn't try to eliminate duplicates here --- see queue_listen()
1606          */
1607         pendingActions = list_concat(parentPendingActions, pendingActions);
1608
1609         parentPendingNotifies = (List *) linitial(upperPendingNotifies);
1610         upperPendingNotifies = list_delete_first(upperPendingNotifies);
1611
1612         Assert(list_length(upperPendingNotifies) ==
1613                    GetCurrentTransactionNestLevel() - 2);
1614
1615         /*
1616          * We could try to eliminate duplicates here, but it seems not worthwhile.
1617          */
1618         pendingNotifies = list_concat(parentPendingNotifies, pendingNotifies);
1619 }
1620
1621 /*
1622  * AtSubAbort_Notify() --- Take care of subtransaction abort.
1623  */
1624 void
1625 AtSubAbort_Notify(void)
1626 {
1627         int                     my_level = GetCurrentTransactionNestLevel();
1628
1629         /*
1630          * All we have to do is pop the stack --- the actions/notifies made in
1631          * this subxact are no longer interesting, and the space will be freed
1632          * when CurTransactionContext is recycled.
1633          *
1634          * This routine could be called more than once at a given nesting level if
1635          * there is trouble during subxact abort.  Avoid dumping core by using
1636          * GetCurrentTransactionNestLevel as the indicator of how far we need to
1637          * prune the list.
1638          */
1639         while (list_length(upperPendingActions) > my_level - 2)
1640         {
1641                 pendingActions = (List *) linitial(upperPendingActions);
1642                 upperPendingActions = list_delete_first(upperPendingActions);
1643         }
1644
1645         while (list_length(upperPendingNotifies) > my_level - 2)
1646         {
1647                 pendingNotifies = (List *) linitial(upperPendingNotifies);
1648                 upperPendingNotifies = list_delete_first(upperPendingNotifies);
1649         }
1650 }
1651
1652 /*
1653  * HandleNotifyInterrupt
1654  *
1655  *              Signal handler portion of interrupt handling. Let the backend know
1656  *              that there's a pending notify interrupt. If we're currently reading
1657  *              from the client, this will interrupt the read and
1658  *              ProcessClientReadInterrupt() will call ProcessNotifyInterrupt().
1659  */
1660 void
1661 HandleNotifyInterrupt(void)
1662 {
1663         /*
1664          * Note: this is called by a SIGNAL HANDLER. You must be very wary what
1665          * you do here.
1666          */
1667
1668         /* signal that work needs to be done */
1669         notifyInterruptPending = true;
1670
1671         /* make sure the event is processed in due course */
1672         SetLatch(MyLatch);
1673 }
1674
1675 /*
1676  * ProcessNotifyInterrupt
1677  *
1678  *              This is called just after waiting for a frontend command.  If a
1679  *              interrupt arrives (via HandleNotifyInterrupt()) while reading, the
1680  *              read will be interrupted via the process's latch, and this routine
1681  *              will get called.  If we are truly idle (ie, *not* inside a transaction
1682  *              block), process the incoming notifies.
1683  */
1684 void
1685 ProcessNotifyInterrupt(void)
1686 {
1687         if (IsTransactionOrTransactionBlock())
1688                 return;                                 /* not really idle */
1689
1690         while (notifyInterruptPending)
1691                 ProcessIncomingNotify();
1692 }
1693
1694
1695 /*
1696  * Read all pending notifications from the queue, and deliver appropriate
1697  * ones to my frontend.  Stop when we reach queue head or an uncommitted
1698  * notification.
1699  */
1700 static void
1701 asyncQueueReadAllNotifications(void)
1702 {
1703         volatile QueuePosition pos;
1704         QueuePosition oldpos;
1705         QueuePosition head;
1706         bool            advanceTail;
1707
1708         /* page_buffer must be adequately aligned, so use a union */
1709         union
1710         {
1711                 char            buf[QUEUE_PAGESIZE];
1712                 AsyncQueueEntry align;
1713         }                       page_buffer;
1714
1715         /* Fetch current state */
1716         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_SHARED);
1717         /* Assert checks that we have a valid state entry */
1718         Assert(MyProcPid == QUEUE_BACKEND_PID(MyBackendId));
1719         pos = oldpos = QUEUE_BACKEND_POS(MyBackendId);
1720         head = QUEUE_HEAD;
1721         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
1722
1723         if (QUEUE_POS_EQUAL(pos, head))
1724         {
1725                 /* Nothing to do, we have read all notifications already. */
1726                 return;
1727         }
1728
1729         /*----------
1730          * Note that we deliver everything that we see in the queue and that
1731          * matches our _current_ listening state.
1732          * Especially we do not take into account different commit times.
1733          * Consider the following example:
1734          *
1735          * Backend 1:                                    Backend 2:
1736          *
1737          * transaction starts
1738          * NOTIFY foo;
1739          * commit starts
1740          *                                                               transaction starts
1741          *                                                               LISTEN foo;
1742          *                                                               commit starts
1743          * commit to clog
1744          *                                                               commit to clog
1745          *
1746          * It could happen that backend 2 sees the notification from backend 1 in
1747          * the queue.  Even though the notifying transaction committed before
1748          * the listening transaction, we still deliver the notification.
1749          *
1750          * The idea is that an additional notification does not do any harm, we
1751          * just need to make sure that we do not miss a notification.
1752          *
1753          * It is possible that we fail while trying to send a message to our
1754          * frontend (for example, because of encoding conversion failure).
1755          * If that happens it is critical that we not try to send the same
1756          * message over and over again.  Therefore, we place a PG_TRY block
1757          * here that will forcibly advance our backend position before we lose
1758          * control to an error.  (We could alternatively retake AsyncQueueLock
1759          * and move the position before handling each individual message, but
1760          * that seems like too much lock traffic.)
1761          *----------
1762          */
1763         PG_TRY();
1764         {
1765                 bool            reachedStop;
1766
1767                 do
1768                 {
1769                         int                     curpage = QUEUE_POS_PAGE(pos);
1770                         int                     curoffset = QUEUE_POS_OFFSET(pos);
1771                         int                     slotno;
1772                         int                     copysize;
1773
1774                         /*
1775                          * We copy the data from SLRU into a local buffer, so as to avoid
1776                          * holding the AsyncCtlLock while we are examining the entries and
1777                          * possibly transmitting them to our frontend.  Copy only the part
1778                          * of the page we will actually inspect.
1779                          */
1780                         slotno = SimpleLruReadPage_ReadOnly(AsyncCtl, curpage,
1781                                                                                                 InvalidTransactionId);
1782                         if (curpage == QUEUE_POS_PAGE(head))
1783                         {
1784                                 /* we only want to read as far as head */
1785                                 copysize = QUEUE_POS_OFFSET(head) - curoffset;
1786                                 if (copysize < 0)
1787                                         copysize = 0;           /* just for safety */
1788                         }
1789                         else
1790                         {
1791                                 /* fetch all the rest of the page */
1792                                 copysize = QUEUE_PAGESIZE - curoffset;
1793                         }
1794                         memcpy(page_buffer.buf + curoffset,
1795                                    AsyncCtl->shared->page_buffer[slotno] + curoffset,
1796                                    copysize);
1797                         /* Release lock that we got from SimpleLruReadPage_ReadOnly() */
1798                         LWLockRelease(AsyncCtlLock);
1799
1800                         /*
1801                          * Process messages up to the stop position, end of page, or an
1802                          * uncommitted message.
1803                          *
1804                          * Our stop position is what we found to be the head's position
1805                          * when we entered this function. It might have changed already.
1806                          * But if it has, we will receive (or have already received and
1807                          * queued) another signal and come here again.
1808                          *
1809                          * We are not holding AsyncQueueLock here! The queue can only
1810                          * extend beyond the head pointer (see above) and we leave our
1811                          * backend's pointer where it is so nobody will truncate or
1812                          * rewrite pages under us. Especially we don't want to hold a lock
1813                          * while sending the notifications to the frontend.
1814                          */
1815                         reachedStop = asyncQueueProcessPageEntries(&pos, head,
1816                                                                                                            page_buffer.buf);
1817                 } while (!reachedStop);
1818         }
1819         PG_CATCH();
1820         {
1821                 /* Update shared state */
1822                 LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_SHARED);
1823                 QUEUE_BACKEND_POS(MyBackendId) = pos;
1824                 advanceTail = QUEUE_POS_EQUAL(oldpos, QUEUE_TAIL);
1825                 LWLockRelease(AsyncQueueLock);
1826
1827                 /* If we were the laziest backend, try to advance the tail pointer */
1828                 if (advanceTail)
1829                         asyncQueueAdvanceTail();
1830
1831                 PG_RE_THROW();
1832         }
1833         PG_END_TRY();
1834
1835         /* Update shared state */
1836         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_SHARED);
1837         QUEUE_BACKEND_POS(MyBackendId) = pos;
1838         advanceTail = QUEUE_POS_EQUAL(oldpos, QUEUE_TAIL);
1839         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
1840
1841         /* If we were the laziest backend, try to advance the tail pointer */
1842         if (advanceTail)
1843                 asyncQueueAdvanceTail();
1844 }
1845
1846 /*
1847  * Fetch notifications from the shared queue, beginning at position current,
1848  * and deliver relevant ones to my frontend.
1849  *
1850  * The current page must have been fetched into page_buffer from shared
1851  * memory.  (We could access the page right in shared memory, but that
1852  * would imply holding the AsyncCtlLock throughout this routine.)
1853  *
1854  * We stop if we reach the "stop" position, or reach a notification from an
1855  * uncommitted transaction, or reach the end of the page.
1856  *
1857  * The function returns true once we have reached the stop position or an
1858  * uncommitted notification, and false if we have finished with the page.
1859  * In other words: once it returns true there is no need to look further.
1860  * The QueuePosition *current is advanced past all processed messages.
1861  */
1862 static bool
1863 asyncQueueProcessPageEntries(volatile QueuePosition *current,
1864                                                          QueuePosition stop,
1865                                                          char *page_buffer)
1866 {
1867         bool            reachedStop = false;
1868         bool            reachedEndOfPage;
1869         AsyncQueueEntry *qe;
1870
1871         do
1872         {
1873                 QueuePosition thisentry = *current;
1874
1875                 if (QUEUE_POS_EQUAL(thisentry, stop))
1876                         break;
1877
1878                 qe = (AsyncQueueEntry *) (page_buffer + QUEUE_POS_OFFSET(thisentry));
1879
1880                 /*
1881                  * Advance *current over this message, possibly to the next page. As
1882                  * noted in the comments for asyncQueueReadAllNotifications, we must
1883                  * do this before possibly failing while processing the message.
1884                  */
1885                 reachedEndOfPage = asyncQueueAdvance(current, qe->length);
1886
1887                 /* Ignore messages destined for other databases */
1888                 if (qe->dboid == MyDatabaseId)
1889                 {
1890                         if (TransactionIdIsInProgress(qe->xid))
1891                         {
1892                                 /*
1893                                  * The source transaction is still in progress, so we can't
1894                                  * process this message yet.  Break out of the loop, but first
1895                                  * back up *current so we will reprocess the message next
1896                                  * time.  (Note: it is unlikely but not impossible for
1897                                  * TransactionIdDidCommit to fail, so we can't really avoid
1898                                  * this advance-then-back-up behavior when dealing with an
1899                                  * uncommitted message.)
1900                                  *
1901                                  * Note that we must test TransactionIdIsInProgress before we
1902                                  * test TransactionIdDidCommit, else we might return a message
1903                                  * from a transaction that is not yet visible to snapshots;
1904                                  * compare the comments at the head of tqual.c.
1905                                  */
1906                                 *current = thisentry;
1907                                 reachedStop = true;
1908                                 break;
1909                         }
1910                         else if (TransactionIdDidCommit(qe->xid))
1911                         {
1912                                 /* qe->data is the null-terminated channel name */
1913                                 char       *channel = qe->data;
1914
1915                                 if (IsListeningOn(channel))
1916                                 {
1917                                         /* payload follows channel name */
1918                                         char       *payload = qe->data + strlen(channel) + 1;
1919
1920                                         NotifyMyFrontEnd(channel, payload, qe->srcPid);
1921                                 }
1922                         }
1923                         else
1924                         {
1925                                 /*
1926                                  * The source transaction aborted or crashed, so we just
1927                                  * ignore its notifications.
1928                                  */
1929                         }
1930                 }
1931
1932                 /* Loop back if we're not at end of page */
1933         } while (!reachedEndOfPage);
1934
1935         if (QUEUE_POS_EQUAL(*current, stop))
1936                 reachedStop = true;
1937
1938         return reachedStop;
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Advance the shared queue tail variable to the minimum of all the
1943  * per-backend tail pointers.  Truncate pg_notify space if possible.
1944  */
1945 static void
1946 asyncQueueAdvanceTail(void)
1947 {
1948         QueuePosition min;
1949         int                     i;
1950         int                     oldtailpage;
1951         int                     newtailpage;
1952         int                     boundary;
1953
1954         LWLockAcquire(AsyncQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
1955         min = QUEUE_HEAD;
1956         for (i = 1; i <= MaxBackends; i++)
1957         {
1958                 if (QUEUE_BACKEND_PID(i) != InvalidPid)
1959                         min = QUEUE_POS_MIN(min, QUEUE_BACKEND_POS(i));
1960         }
1961         oldtailpage = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_TAIL);
1962         QUEUE_TAIL = min;
1963         LWLockRelease(AsyncQueueLock);
1964
1965         /*
1966          * We can truncate something if the global tail advanced across an SLRU
1967          * segment boundary.
1968          *
1969          * XXX it might be better to truncate only once every several segments, to
1970          * reduce the number of directory scans.
1971          */
1972         newtailpage = QUEUE_POS_PAGE(min);
1973         boundary = newtailpage - (newtailpage % SLRU_PAGES_PER_SEGMENT);
1974         if (asyncQueuePagePrecedes(oldtailpage, boundary))
1975         {
1976                 /*
1977                  * SimpleLruTruncate() will ask for AsyncCtlLock but will also release
1978                  * the lock again.
1979                  */
1980                 SimpleLruTruncate(AsyncCtl, newtailpage);
1981         }
1982 }
1983
1984 /*
1985  * ProcessIncomingNotify
1986  *
1987  *              Deal with arriving NOTIFYs from other backends as soon as it's safe to
1988  *              do so. This used to be called from the PROCSIG_NOTIFY_INTERRUPT
1989  *              signal handler, but isn't anymore.
1990  *
1991  *              Scan the queue for arriving notifications and report them to my front
1992  *              end.
1993  *
1994  *              NOTE: since we are outside any transaction, we must create our own.
1995  */
1996 static void
1997 ProcessIncomingNotify(void)
1998 {
1999         /* We *must* reset the flag */
2000         notifyInterruptPending = false;
2001
2002         /* Do nothing else if we aren't actively listening */
2003         if (listenChannels == NIL)
2004                 return;
2005
2006         if (Trace_notify)
2007                 elog(DEBUG1, "ProcessIncomingNotify");
2008
2009         set_ps_display("notify interrupt", false);
2010
2011         /*
2012          * We must run asyncQueueReadAllNotifications inside a transaction, else
2013          * bad things happen if it gets an error.
2014          */
2015         StartTransactionCommand();
2016
2017         asyncQueueReadAllNotifications();
2018
2019         CommitTransactionCommand();
2020
2021         /*
2022          * Must flush the notify messages to ensure frontend gets them promptly.
2023          */
2024         pq_flush();
2025
2026         set_ps_display("idle", false);
2027
2028         if (Trace_notify)
2029                 elog(DEBUG1, "ProcessIncomingNotify: done");
2030 }
2031
2032 /*
2033  * Send NOTIFY message to my front end.
2034  */
2035 static void
2036 NotifyMyFrontEnd(const char *channel, const char *payload, int32 srcPid)
2037 {
2038         if (whereToSendOutput == DestRemote)
2039         {
2040                 StringInfoData buf;
2041
2042                 pq_beginmessage(&buf, 'A');
2043                 pq_sendint(&buf, srcPid, sizeof(int32));
2044                 pq_sendstring(&buf, channel);
2045                 if (PG_PROTOCOL_MAJOR(FrontendProtocol) >= 3)
2046                         pq_sendstring(&buf, payload);
2047                 pq_endmessage(&buf);
2048
2049                 /*
2050                  * NOTE: we do not do pq_flush() here.  For a self-notify, it will
2051                  * happen at the end of the transaction, and for incoming notifies
2052                  * ProcessIncomingNotify will do it after finding all the notifies.
2053                  */
2054         }
2055         else
2056                 elog(INFO, "NOTIFY for \"%s\" payload \"%s\"", channel, payload);
2057 }
2058
2059 /* Does pendingNotifies include the given channel/payload? */
2060 static bool
2061 AsyncExistsPendingNotify(const char *channel, const char *payload)
2062 {
2063         ListCell   *p;
2064         Notification *n;
2065
2066         if (pendingNotifies == NIL)
2067                 return false;
2068
2069         if (payload == NULL)
2070                 payload = "";
2071
2072         /*----------
2073          * We need to append new elements to the end of the list in order to keep
2074          * the order. However, on the other hand we'd like to check the list
2075          * backwards in order to make duplicate-elimination a tad faster when the
2076          * same condition is signaled many times in a row. So as a compromise we
2077          * check the tail element first which we can access directly. If this
2078          * doesn't match, we check the whole list.
2079          *
2080          * As we are not checking our parents' lists, we can still get duplicates
2081          * in combination with subtransactions, like in:
2082          *
2083          * begin;
2084          * notify foo '1';
2085          * savepoint foo;
2086          * notify foo '1';
2087          * commit;
2088          *----------
2089          */
2090         n = (Notification *) llast(pendingNotifies);
2091         if (strcmp(n->channel, channel) == 0 &&
2092                 strcmp(n->payload, payload) == 0)
2093                 return true;
2094
2095         foreach(p, pendingNotifies)
2096         {
2097                 n = (Notification *) lfirst(p);
2098
2099                 if (strcmp(n->channel, channel) == 0 &&
2100                         strcmp(n->payload, payload) == 0)
2101                         return true;
2102         }
2103
2104         return false;
2105 }
2106
2107 /* Clear the pendingActions and pendingNotifies lists. */
2108 static void
2109 ClearPendingActionsAndNotifies(void)
2110 {
2111         /*
2112          * We used to have to explicitly deallocate the list members and nodes,
2113          * because they were malloc'd.  Now, since we know they are palloc'd in
2114          * CurTransactionContext, we need not do that --- they'll go away
2115          * automatically at transaction exit.  We need only reset the list head
2116          * pointers.
2117          */
2118         pendingActions = NIL;
2119         pendingNotifies = NIL;
2120 }