Repair very-low-probability race condition between relation extension
authorTom Lane <[email protected]>
Sat, 7 May 2005 21:34:20 +0000 (21:34 +0000)
committerTom Lane <[email protected]>
Sat, 7 May 2005 21:34:20 +0000 (21:34 +0000)
and VACUUM: in the interval between adding a new page to the relation
and formatting it, it was possible for VACUUM to come along and decide
it should format the page too.  Though not harmful in itself, this would
cause data loss if a third transaction were able to insert tuples into
the vacuumed page before the original extender got control back.

src/backend/access/heap/hio.c
src/backend/access/nbtree/nbtpage.c
src/backend/access/nbtree/nbtree.c
src/backend/commands/vacuumlazy.c

index f51e3b9ff825da5561498ddf5a47b0ecc4e5b5e3..d271feb21c8d3faef47e830fe0649a0c21db5cd3 100644 (file)
@@ -241,13 +241,6 @@ RelationGetBufferForTuple(Relation relation, Size len,
         */
        buffer = ReadBuffer(relation, P_NEW);
 
-       /*
-        * Release the file-extension lock; it's now OK for someone else to
-        * extend the relation some more.
-        */
-       if (needLock)
-               UnlockRelationForExtension(relation, ExclusiveLock);
-
        /*
         * We can be certain that locking the otherBuffer first is OK, since
         * it must have a lower page number.
@@ -256,9 +249,22 @@ RelationGetBufferForTuple(Relation relation, Size len,
                LockBuffer(otherBuffer, BUFFER_LOCK_EXCLUSIVE);
 
        /*
-        * We need to initialize the empty new page.
+        * Now acquire lock on the new page.
         */
        LockBuffer(buffer, BUFFER_LOCK_EXCLUSIVE);
+
+       /*
+        * Release the file-extension lock; it's now OK for someone else to
+        * extend the relation some more.  Note that we cannot release this
+        * lock before we have buffer lock on the new page, or we risk a
+        * race condition against vacuumlazy.c --- see comments therein.
+        */
+       if (needLock)
+               UnlockRelationForExtension(relation, ExclusiveLock);
+
+       /*
+        * We need to initialize the empty new page.
+        */
        pageHeader = (Page) BufferGetPage(buffer);
        Assert(PageIsNew((PageHeader) pageHeader));
        PageInit(pageHeader, BufferGetPageSize(buffer), 0);
index 8c93a9d4f10d126bdd8e6769af40fbe6746dc651..b206008afe348be38bfbb5e240dd88e525946cc6 100644 (file)
@@ -491,18 +491,21 @@ _bt_getbuf(Relation rel, BlockNumber blkno, int access)
 
                buf = ReadBuffer(rel, P_NEW);
 
+               /* Acquire buffer lock on new page */
+               LockBuffer(buf, BT_WRITE);
+
                /*
-                * Release the file-extension lock; it's now OK for someone else
-                * to extend the relation some more.
+                * Release the file-extension lock; it's now OK for someone else to
+                * extend the relation some more.  Note that we cannot release this
+                * lock before we have buffer lock on the new page, or we risk a
+                * race condition against btvacuumcleanup --- see comments therein.
                 */
                if (needLock)
                        UnlockRelationForExtension(rel, ExclusiveLock);
 
-               /* Acquire appropriate buffer lock on new page */
-               LockBuffer(buf, access);
-
                /* Initialize the new page before returning it */
                page = BufferGetPage(buf);
+               Assert(PageIsNew((PageHeader) page));
                _bt_pageinit(page, BufferGetPageSize(buf));
        }
 
index 483a476c531b71e86b6fe56bf22c26d415fffb5e..83999612460685a59ad0803e1ce6764c38a40212 100644 (file)
@@ -739,11 +739,35 @@ btvacuumcleanup(PG_FUNCTION_ARGS)
        BlockNumber pages_deleted = 0;
        MemoryContext mycontext;
        MemoryContext oldcontext;
+       bool            needLock;
 
        Assert(stats != NULL);
 
+       /*
+        * First find out the number of pages in the index.  We must acquire
+        * the relation-extension lock while doing this to avoid a race
+        * condition: if someone else is extending the relation, there is
+        * a window where bufmgr/smgr have created a new all-zero page but
+        * it hasn't yet been write-locked by _bt_getbuf().  If we manage to
+        * scan such a page here, we'll improperly assume it can be recycled.
+        * Taking the lock synchronizes things enough to prevent a problem:
+        * either num_pages won't include the new page, or _bt_getbuf already
+        * has write lock on the buffer and it will be fully initialized before
+        * we can examine it.  (See also vacuumlazy.c, which has the same issue.)
+        *
+        * We can skip locking for new or temp relations,
+        * however, since no one else could be accessing them.
+        */
+       needLock = !RELATION_IS_LOCAL(rel);
+
+       if (needLock)
+               LockRelationForExtension(rel, ExclusiveLock);
+
        num_pages = RelationGetNumberOfBlocks(rel);
 
+       if (needLock)
+               UnlockRelationForExtension(rel, ExclusiveLock);
+
        /* No point in remembering more than MaxFSMPages pages */
        maxFreePages = MaxFSMPages;
        if ((BlockNumber) maxFreePages > num_pages)
index 88575e52afb0f7f70d82984d1fd74411967276c6..8f9a000d0e8c412f1ecac12ae6ef4e6c409722cd 100644 (file)
@@ -280,8 +280,30 @@ lazy_scan_heap(Relation onerel, LVRelStats *vacrelstats,
 
                if (PageIsNew(page))
                {
-                       /* Not sure we still need to handle this case, but... */
+                       /*
+                        * An all-zeroes page could be left over if a backend extends
+                        * the relation but crashes before initializing the page.
+                        * Reclaim such pages for use.
+                        *
+                        * We have to be careful here because we could be looking at
+                        * a page that someone has just added to the relation and not
+                        * yet been able to initialize (see RelationGetBufferForTuple).
+                        * To interlock against that, release the buffer read lock
+                        * (which we must do anyway) and grab the relation extension
+                        * lock before re-locking in exclusive mode.  If the page is
+                        * still uninitialized by then, it must be left over from a
+                        * crashed backend, and we can initialize it.
+                        *
+                        * We don't really need the relation lock when this is a new
+                        * or temp relation, but it's probably not worth the code space
+                        * to check that, since this surely isn't a critical path.
+                        *
+                        * Note: the comparable code in vacuum.c need not do all this
+                        * because it's got exclusive lock on the whole relation.
+                        */
                        LockBuffer(buf, BUFFER_LOCK_UNLOCK);
+                       LockRelationForExtension(onerel, ExclusiveLock);
+                       UnlockRelationForExtension(onerel, ExclusiveLock);
                        LockBuffer(buf, BUFFER_LOCK_EXCLUSIVE);
                        if (PageIsNew(page))
                        {