pgstat: Prevent stats reset from corrupting slotname by removing slotname
authorAndres Freund <andres@anarazel.de>
Sat, 8 Oct 2022 16:33:23 +0000 (09:33 -0700)
committerAndres Freund <andres@anarazel.de>
Sat, 8 Oct 2022 16:39:34 +0000 (09:39 -0700)
Previously PgStat_StatReplSlotEntry contained the slotname, which was mainly
used when writing out the stats during shutdown, to identify the slot in the
serialized data (at runtime the index in ReplicationSlotCtl->replication_slots
is used, but that can change during a restart). Unfortunately the slotname was
overwritten when the slot's stats were reset.

That turned out to only cause "real" problems if the slot was active during
the reset, triggering an assertion failure at the next
pgstat_report_replslot(). In other paths the stats were re-initialized during
pgstat_acquire_replslot().

Fix this by removing slotname from PgStat_StatReplSlotEntry. Instead we can
get the slot's name from the slot itself. Besides fixing a bug, this also is
architecturally cleaner (a name is not really statistics). This is safe
because stats, for a slot removed while shut down, will not be restored at
startup.

In 15 the slotname is not removed, but renamed, to avoid changing the stats
format. In master, bump PGSTAT_FILE_FORMAT_ID.

This commit does not contain a test for the fix. I think this can only be
tested by a tap test starting pg_recvlogical in the background and checking
pg_recvlogical's output. That type of test is notoriously hard to be reliable,
so committing it shortly before the release is wrapped seems like a bad idea.

Reported-by: Jaime Casanova <jcasanov@systemguards.com.ec>
Author: Andres Freund <andres@anarazel.de>
Reviewed-by: Masahiko Sawada <sawada.mshk@gmail.com>
Reviewed-by: Kyotaro Horiguchi <horikyota.ntt@gmail.com>
Discussion: https://postgr.es/m/YxfagaTXUNa9ggLb@ahch-to
Backpatch: 15-, where the bug was introduced in 5891c7a8ed8f

src/backend/replication/slot.c
src/backend/utils/activity/pgstat.c
src/backend/utils/activity/pgstat_replslot.c
src/include/pgstat.h
src/include/replication/slot.h
src/include/utils/pgstat_internal.h

index 850b74936fe65315be387f079b67fb7cf1dfa72d..329599e99dec52189d2a20305f206a82ffea81f5 100644 (file)
@@ -411,6 +411,34 @@ ReplicationSlotIndex(ReplicationSlot *slot)
    return slot - ReplicationSlotCtl->replication_slots;
 }
 
+/*
+ * If the slot at 'index' is unused, return false. Otherwise 'name' is set to
+ * the slot's name and true is returned.
+ *
+ * This likely is only useful for pgstat_replslot.c during shutdown, in other
+ * cases there are obvious TOCTOU issues.
+ */
+bool
+ReplicationSlotName(int index, Name name)
+{
+   ReplicationSlot *slot;
+   bool        found;
+
+   slot = &ReplicationSlotCtl->replication_slots[index];
+
+   /*
+    * Ensure that the slot cannot be dropped while we copy the name. Don't
+    * need the spinlock as the name of an existing slot cannot change.
+    */
+   LWLockAcquire(ReplicationSlotControlLock, LW_SHARED);
+   found = slot->in_use;
+   if (slot->in_use)
+       namestrcpy(name, NameStr(slot->data.name));
+   LWLockRelease(ReplicationSlotControlLock);
+
+   return found;
+}
+
 /*
  * Find a previously created slot and mark it as used by this process.
  *
index 168231e71d6ebc3fb65c9ded835a4b3b8a0cd3bf..d58a299d3e6144be696c29a5f69470c81c25f098 100644 (file)
@@ -1367,7 +1367,7 @@ pgstat_write_statsfile(void)
            /* stats entry identified by name on disk (e.g. slots) */
            NameData    name;
 
-           kind_info->to_serialized_name(shstats, &name);
+           kind_info->to_serialized_name(&ps->key, shstats, &name);
 
            fputc('N', fpout);
            write_chunk_s(fpout, &ps->key.kind);
index b77c05ab5fa05b7af7de2aab99b65de7d3443620..1a8473bcd452ae18deed1770a910ce847d0f1d01 100644 (file)
@@ -69,6 +69,10 @@ pgstat_reset_replslot(const char *name)
 
 /*
  * Report replication slot statistics.
+ *
+ * We can rely on the stats for the slot to exist and to belong to this
+ * slot. We can only get here if pgstat_create_replslot() or
+ * pgstat_acquire_replslot() have already been called.
  */
 void
 pgstat_report_replslot(ReplicationSlot *slot, const PgStat_StatReplSlotEntry *repSlotStat)
@@ -82,12 +86,6 @@ pgstat_report_replslot(ReplicationSlot *slot, const PgStat_StatReplSlotEntry *re
    shstatent = (PgStatShared_ReplSlot *) entry_ref->shared_stats;
    statent = &shstatent->stats;
 
-   /*
-    * Any mismatch should have been fixed in pgstat_create_replslot() or
-    * pgstat_acquire_replslot().
-    */
-   Assert(namestrcmp(&statent->slotname, NameStr(slot->data.name)) == 0);
-
    /* Update the replication slot statistics */
 #define REPLSLOT_ACC(fld) statent->fld += repSlotStat->fld
    REPLSLOT_ACC(spill_txns);
@@ -124,38 +122,29 @@ pgstat_create_replslot(ReplicationSlot *slot)
     * if we previously crashed after dropping a slot.
     */
    memset(&shstatent->stats, 0, sizeof(shstatent->stats));
-   namestrcpy(&shstatent->stats.slotname, NameStr(slot->data.name));
 
    pgstat_unlock_entry(entry_ref);
 }
 
 /*
  * Report replication slot has been acquired.
+ *
+ * This guarantees that a stats entry exists during later
+ * pgstat_report_replslot() calls.
+ *
+ * If we previously crashed, no stats data exists. But if we did not crash,
+ * the stats do belong to this slot:
+ * - the stats cannot belong to a dropped slot, pgstat_drop_replslot() would
+ *   have been called
+ * - if the slot was removed while shut down,
+ *   pgstat_replslot_from_serialized_name_cb() returning false would have
+ *   caused the stats to be dropped
  */
 void
 pgstat_acquire_replslot(ReplicationSlot *slot)
 {
-   PgStat_EntryRef *entry_ref;
-   PgStatShared_ReplSlot *shstatent;
-   PgStat_StatReplSlotEntry *statent;
-
-   entry_ref = pgstat_get_entry_ref_locked(PGSTAT_KIND_REPLSLOT, InvalidOid,
-                                           ReplicationSlotIndex(slot), false);
-   shstatent = (PgStatShared_ReplSlot *) entry_ref->shared_stats;
-   statent = &shstatent->stats;
-
-   /*
-    * NB: need to accept that there might be stats from an older slot, e.g.
-    * if we previously crashed after dropping a slot.
-    */
-   if (NameStr(statent->slotname)[0] == 0 ||
-       namestrcmp(&statent->slotname, NameStr(slot->data.name)) != 0)
-   {
-       memset(statent, 0, sizeof(*statent));
-       namestrcpy(&statent->slotname, NameStr(slot->data.name));
-   }
-
-   pgstat_unlock_entry(entry_ref);
+   pgstat_get_entry_ref(PGSTAT_KIND_REPLSLOT, InvalidOid,
+                        ReplicationSlotIndex(slot), true, NULL);
 }
 
 /*
@@ -185,9 +174,16 @@ pgstat_fetch_replslot(NameData slotname)
 }
 
 void
-pgstat_replslot_to_serialized_name_cb(const PgStatShared_Common *header, NameData *name)
+pgstat_replslot_to_serialized_name_cb(const PgStat_HashKey *key, const PgStatShared_Common *header, NameData *name)
 {
-   namestrcpy(name, NameStr(((PgStatShared_ReplSlot *) header)->stats.slotname));
+   /*
+    * This is only called late during shutdown. The set of existing slots
+    * isn't allowed to change at this point, we can assume that a slot exists
+    * at the offset.
+    */
+   if (!ReplicationSlotName(key->objoid, name))
+       elog(ERROR, "could not find name for replication slot index %u",
+            key->objoid);
 }
 
 bool
index ac28f813b4e3d89d5294a5ab9e3bf1acd61b4b38..dbb2074ed4a9d3ab40cbc122e8f003816f95307b 100644 (file)
@@ -321,7 +321,11 @@ typedef struct PgStat_StatFuncEntry
 
 typedef struct PgStat_StatReplSlotEntry
 {
-   NameData    slotname;
+   /*
+    * In PG 15 this field is unused, but not removed, to avoid changing
+    * PGSTAT_FILE_FORMAT_ID.
+    */
+   NameData    slotname_unused;
    PgStat_Counter spill_txns;
    PgStat_Counter spill_count;
    PgStat_Counter spill_bytes;
index 8c9f3321d50d625f3532600683d1211b87ce0b6b..deba2c4e4993c1c742808844e9519efd2c3b4cc5 100644 (file)
@@ -217,6 +217,7 @@ extern void ReplicationSlotsDropDBSlots(Oid dboid);
 extern bool InvalidateObsoleteReplicationSlots(XLogSegNo oldestSegno);
 extern ReplicationSlot *SearchNamedReplicationSlot(const char *name, bool need_lock);
 extern int ReplicationSlotIndex(ReplicationSlot *slot);
+extern bool ReplicationSlotName(int index, Name name);
 extern void ReplicationSlotNameForTablesync(Oid suboid, Oid relid, char *syncslotname, int szslot);
 extern void ReplicationSlotDropAtPubNode(WalReceiverConn *wrconn, char *slotname, bool missing_ok);
 
index 901d2041d66a89ea89c8e113883454fb8d9f007a..4b65dfef7d419689f7c255a9c3d2ce642e906475 100644 (file)
@@ -242,7 +242,8 @@ typedef struct PgStat_KindInfo
    /*
     * For variable-numbered stats with named_on_disk. Optional.
     */
-   void        (*to_serialized_name) (const PgStatShared_Common *header, NameData *name);
+   void        (*to_serialized_name) (const PgStat_HashKey *key,
+                                      const PgStatShared_Common *header, NameData *name);
    bool        (*from_serialized_name) (const NameData *name, PgStat_HashKey *key);
 
    /*
@@ -567,7 +568,7 @@ extern void pgstat_relation_delete_pending_cb(PgStat_EntryRef *entry_ref);
  */
 
 extern void pgstat_replslot_reset_timestamp_cb(PgStatShared_Common *header, TimestampTz ts);
-extern void pgstat_replslot_to_serialized_name_cb(const PgStatShared_Common *tmp, NameData *name);
+extern void pgstat_replslot_to_serialized_name_cb(const PgStat_HashKey *key, const PgStatShared_Common *header, NameData *name);
 extern bool pgstat_replslot_from_serialized_name_cb(const NameData *name, PgStat_HashKey *key);