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MySQL80-新特性-说说InnoDB-Log-System的隐藏参数

InnoDB 在设计 lock-free 的 log system 时,除了已有的参数外,还通过宏控制隐藏了一些参数,如果你使用源码编译时,打开 cmake 选项 -DENABLE_EXPERIMENT_SYSVARS=1, 就可以看到这些参数了。本文主要简单的过一下这些隐藏的参数所代表的含义

A.
innodb_log_write_events
innodb_log_flush_events
两者的含义类似,表示用来唤醒等待 log write/flush 的 event 的个数,默认值都是 2048
比如你要等待的位置在 lsnA,那么计算的 slot 为:
slot = (lsnA – 1) /OS_FILE_LOG_BLOCK_SIZE & (innodb_log_write/flush_events – 1)
这意味着:如果事务的 commit log 的 end lsn 落在相同 block 里,他们可能产生 event 的竞争
当然如果不在同一个 block 的时候,如果调大参数,就可以减少竞争,但也会有无效的唤醒
唤醒操作通常由后台线程 log_write_notifier 或者 log_flush_notifier 异步来做,但如果推进的 log write/flush 还不足一个 block 的话,那就 log_writter/flusher
自己去唤醒了。

B.
innodb_log_recent_written_size, 默认 1MB
表示 recent_written 这个 link_buf 的大小,其实控制了并发往 log buffer 中同时拷贝的事务日志量,向前由新的日志加入,后面由 log writer 通过写日志向前推进,如果写的慢的话,那这个 link_buf 很可能用满,用户线程就得 spin 等待。再慢 io 的系统上,我们可以稍微调大这个参数

innodb_Log_recent_closed_size, 默认 2MB
表示 recent closed 这个 link_buf 的大小,也是维护可以并发往 flush list 上插入脏页的并罚度,如果插入脏页速度慢,或者 lin_buf 没有及时合并推进,就会 spin wait

简单说下 link_buf, 这本质上是一个数组,但使用无锁的使用方式来维护 lsn 的推进,比如获得一个 lsn 开始和结束,那就
通过设置 buf[start_lsn] = end_lsn 的类似方式来维护 lsn 链,基于 lsn 是连续值的事实,最终必然不会出现空洞,所以在演化的过程中,可以从尾部
推进连续的 lsn,头部插入新的值.
如果新插入的值超过了尾部,表示 buf 满了,就需要 spin wait 了

C.
innodb_log_wait_for_write_spin_delay,
innodb_log_wait_for_write_timeout

从 8.0 版本开始用户线程不再自己去写 redo,而是等待后台线程去写,这两个变量控制了 spin 以及 condition wait 的 timeout 时间,当 spin 一段时间还没推进到某个想要的 lsn 点时,就会进入 condition wait

另外两个变量
innodb_log_wait_for_flush_spin_delay
innodb_log_wait_for_flush_timeout
含义类似,但是是等待 log flush 到某个指定 lsn

注意在实际计算过程中,最大 spin 次数,会考虑到 cpu 利用率,以及另外两个参数:
innodb_log_spin_cpu_abs_lwm
innodb_log_spin_cpu_pct_hwm

如果是等待 flush 操作的话,还收到参数 innodb_log_wait_for_flush_spin_hwm 限制,该参数控制了等待 flush 的时间上限,如果平均等待 flush 的时间超过了这个上限的话, 就没必要去 spin,而是直接进入 condition wait

关于 spin 次数的计算方式在函数 log_max_spins_when_waiting_in_user_thread 中 ”:

函数的参数即为配置项 innodb_log_wait_for_write_spin_delay 或 innodb_log_wait_for_flush_spin_delay 值

static inline uint64_t log_max_spins_when_waiting_in_user_thread(uint64_t min_non_zero_value) {
  uint64_t max_spins;

  /* Get current cpu usage. */
  const double cpu = srv_cpu_usage.utime_pct;

  /* Get high-watermark - when cpu usage is higher, don't spin! */
  const uint32_t hwm = srv_log_spin_cpu_pct_hwm;

  if (srv_cpu_usage.utime_abs < srv_log_spin_cpu_abs_lwm || cpu >= hwm) {
    /* Don't spin because either cpu usage is too high or it's
    almost idle so no reason to bother. */
    max_spins = 0;

  } else if (cpu >= hwm / 2) {
    /* When cpu usage is more than 50% of the hwm, use the minimum allowed
    number of spin rounds, not to increase cpu usage too much (risky). */
    max_spins = min_non_zero_value;

  } else {
    /* When cpu usage is less than 50% of the hwm, choose maximum spin rounds
    in range [minimum, 10*minimum]. Smaller usage of cpu is, more spin rounds
    might be used. */
    const double r = 1.0 * (hwm / 2 - cpu) / (hwm / 2);

    max_spins =
        static_cast<uint64_t>(min_non_zero_value + r * min_non_zero_value * 9);
  }

  return (max_spins);
}

D.
以下几个参数是后台线程等待任务时 spin 及 condition wait timeout 的值
log_writer 线程:
innodb_log_writer_spin_delay,
innodb_log_writer_timeout

log_flusher 线程:
innodb_ log_flusher_spin_delay
innodb_log_flusher_timeout

log_write_notifier 线程:
innodb_ log_write_notifier_spin_delay
innodb_log_write_notifier_timeout

log_flush_notifier 线程
innodb_log_flush_notifier_spin_delay
innodb_log_flush_notifier_timeout

log_closer 线程(用于推进 recent_closed 这个 link_buf 的专用线程)
innodb_log_closer_spin_delay
innodb_log_closer_timeout

E.
innodb_ log_write_max_size
表示允许一个 write 操作最大的字节数,默认为 4kb,这个是在推进 recent_written 这个 link buf 时计算的,个人认为这个限制太小了,可以适当调大这个参数。(然而 8.0 的最大写入限制还受到 innodb_log_write_ahead_size 限制,两者得综合起来看)

F.
innodb_log_checkpoint_every
默认 1000 毫秒(1 秒),表示至少每隔这么长时间 log_checkpointer 线程会去尝试做一次 checkpoint. 当然是否做 checkpoint 还受到其他因素的影响,具体见函数 log_should_checkpoint:

a) more than 1s elapsed since last checkpoint
b) checkpoint age is greater than max_checkpoint_age_async
c) it was requested to have greater checkpoint_lsn,
             and oldest_lsn allows to satisfy the request

G. 参考:
MySQL8.0.16 源代码


本文作者:zhaiwx_yinfeng

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