F.38. pageinspect — низкоуровневое исследование страниц баз данных #

Модуль pageinspect предоставляет функции, позволяющие исследовать страницы баз данных на низком уровне, что бывает полезно для отладки. Все эти функции могут вызывать только суперпользователи.

F.38.1. Функции общего назначения #

get_raw_page(relname text, fork text, blkno bigint) returns bytea

Функция get_raw_page считывает указанный блок отношения с заданным именем и возвращает копию значения bytea. Это позволяет получить одну согласованную во времени копию блока. В параметре fork нужно передать 'main', чтобы обратиться к основному слою данных, 'fsm' — к карте свободного пространства, 'vm' — к карте видимости, либо 'init' — к слою инициализации.

get_raw_page(relname text, blkno bigint) returns bytea

Упрощённая версия get_raw_page для чтения данных из основного слоя. Синоним get_raw_page(relname, 'main', blkno)

page_header(page bytea) returns record

Функция page_header показывает поля, общие для всех страниц кучи и индекса Postgres Pro.

В качестве аргумента ей передаётся образ страницы, полученный в результате вызова get_raw_page. Например:

test=# SELECT * FROM page_header(get_raw_page('pg_class', 0));
    lsn    | checksum | flags | lower | upper | special | pagesize | version | xid_base | multi_base | prune_xid
-----------+----------+-------+-------+-------+---------+----------+---------+----------+------------+-----------
 0/1605260 |     6885 |     1 |   204 |  7480 |    8168 |     8192 |     254 |        0 |          0 |         0

Возвращаемые столбцы соответствуют полям в структуре PageHeaderData.

Поле checksum содержит контрольную сумму, сохранённую для страницы. Эта сумма может быть неверной при повреждении страницы. Если в данном экземпляре кластера контрольные суммы отключены, это значение не имеет смысла.

page_checksum(page bytea, blkno bigint) returns smallint

Функция page_checksum вычисляет контрольную сумму страницы, которая должна была бы находиться в заданном блоке.

В качестве аргумента ей передаётся образ страницы, полученный в результате вызова get_raw_page. Например:

test=# SELECT page_checksum(get_raw_page('pg_class', 0), 0);
 page_checksum
---------------
         13443

Заметьте, что вычисление контрольной суммы зависит от номера блока, поэтому обеим функциям нужно передавать одинаковые номера (за исключением случаев эзотерической отладки).

Контрольную сумму, вычисленную этой функцией, можно сравнить с полем checksum результата функции page_header. Если контрольные суммы для текущего экземпляра БД включены, эти значения должны быть равны.

fsm_page_contents(page bytea) returns text

Функция fsm_page_contents показывает внутреннюю структуру узла на странице FSM. Например:

test=# SELECT fsm_page_contents(get_raw_page('pg_class', 'fsm', 0));

Данный запрос выводит несколько текстовых строк, по одной строке для каждого узла двоичного дерева на заданной странице. Нулевые узлы при этом пропускаются. Также выводится так называемый указатель «вперёд», который указывает на следующий слот, получаемый с этой страницы.

F.38.2. Функции для исследования кучи #

heap_page_items(page bytea) returns setof record

Функция heap_page_items показывает все указатели линейных блоков на странице кучи. Для используемых блоков также выводятся заголовки кортежей. При этом показываются все кортежи, независимо от того, были ли видны они в снимке MVCC в момент копирования исходной страницы.

В качестве аргумента ей передаётся образ страницы кучи, полученный в результате вызова get_raw_page. Например:

test=# SELECT * FROM heap_page_items(get_raw_page('pg_class', 0));

Распаковать биты флагов t_infomask и t_infomask2 для кортежей кучи позволяет функция heap_tuple_infomask_flags.

tuple_data_split(rel_oid oid, t_data bytea, t_infomask integer, t_infomask2 integer, t_bits text [, do_detoast bool]) returns bytea[]

Функция tuple_data_split разделяет данные кортежей на атрибуты так, как это происходит внутри сервера.

test=# SELECT tuple_data_split('pg_class'::regclass, t_data, t_infomask, t_infomask2, t_bits) FROM heap_page_items(get_raw_page('pg_class', 0));

В качестве аргументов этой функции должны передаваться атрибуты, возвращаемые функцией heap_page_items.

Если параметр do_detoast равен true, полученные атрибуты будут распакованы по мере необходимости. Если он не задан, подразумевается false.

heap_page_item_attrs(page bytea, rel_oid regclass [, do_detoast bool]) returns setof record

Функция heap_page_item_attrs похожа на heap_page_items, но возвращает неструктурированное содержимое кортежа в виде массива атрибутов, которые могут быть распакованы, если установлен флаг do_detoast (по умолчанию они не распаковываются).

В качестве аргумента ей передаётся образ страницы кучи, полученный в результате вызова get_raw_page. Например:

test=# SELECT * FROM heap_page_item_attrs(get_raw_page('pg_class', 0), 'pg_class'::regclass);
heap_tuple_infomask_flags(t_infomask integer, t_infomask2 integer) returns record

heap_tuple_infomask_flags декодирует значения t_infomask и t_infomask2, которые возвращает функция heap_page_items, и выдаёт массивы с именами флагов в понятном человеку виде: один, перечисляющий все флаги по отдельности, а другой — комбинированные. Например:

test=# SELECT t_ctid, raw_flags, combined_flags
         FROM heap_page_items(get_raw_page('pg_class', 0)),
           LATERAL heap_tuple_infomask_flags(t_infomask, t_infomask2)
         WHERE t_infomask IS NOT NULL OR t_infomask2 IS NOT NULL;

Вызывая эту функцию, ей следует передавать в аргументах те атрибуты, которые возвращает heap_page_items.

Комбинированные флаги выводятся для тех макросов на уровне исходного кода, в которых объединяются значения нескольких битов, например HEAP_XMIN_FROZEN.

F.38.3. Функции для индексов-B-деревьев #

bt_metap(relname text) returns record

bt_metap выдаёт информацию о метастранице индекса B-дерево. Например:

test=# SELECT * FROM bt_metap('pg_cast_oid_index');
-[ RECORD 1 ]-------------+-------
magic                     | 340322
version                   | 4
root                      | 1
level                     | 0
fastroot                  | 1
fastlevel                 | 0
last_cleanup_num_delpages | 0
last_cleanup_num_tuples   | 230
allequalimage             | f
bt_page_stats(relname text, blkno bigint) returns record

bt_page_stats выдаёт сводную информацию по странице данных индекса-B-дерева. Например:

test=# SELECT * FROM bt_page_stats('pg_cast_oid_index', 1);
-[ RECORD 1 ]-+-----
blkno         | 1
type          | l
live_items    | 224
dead_items    | 0
avg_item_size | 16
page_size     | 8192
free_size     | 3668
btpo_prev     | 0
btpo_next     | 0
btpo_level    | 0
btpo_flags    | 3
bt_multi_page_stats(relname text, blkno bigint, blk_count bigint) returns setof record

bt_multi_page_stats выдаёт ту же информацию, что и bt_page_stats, но для каждой страницы диапазона страниц, начиная с blkno для blk_count страниц. При отрицательном значении blk_count информация выводится для всех страниц, начиная с blkno до конца индекса. Например:

test=# SELECT * FROM bt_multi_page_stats('pg_proc_oid_index', 5, 2);
-[ RECORD 1 ]-+-----
blkno         | 5
type          | l
live_items    | 367
dead_items    | 0
avg_item_size | 16
page_size     | 8192
free_size     | 808
btpo_prev     | 4
btpo_next     | 6
btpo_level    | 0
btpo_flags    | 1
-[ RECORD 2 ]-+-----
blkno         | 6
type          | l
live_items    | 367
dead_items    | 0
avg_item_size | 16
page_size     | 8192
free_size     | 808
btpo_prev     | 5
btpo_next     | 7
btpo_level    | 0
btpo_flags    | 1
bt_page_items(relname text, blkno bigint) returns setof record

bt_page_items выдаёт подробную информацию обо всех элементах на странице индекса B-дерево. Например:

test=# SELECT itemoffset, ctid, itemlen, nulls, vars, data, dead, htid, tids[0:2] AS some_tids
        FROM bt_page_items('tenk2_hundred', 5);
 itemoffset |   ctid    | itemlen | nulls | vars |          data           | dead |  htid  |      some_tids
------------+-----------+---------+-------+------+-------------------------+------+--------+---------------------
          1 | (16,1)    |      16 | f     | f    | 30 00 00 00 00 00 00 00 |      |        |
          2 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 24 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,6)  | {"(1,6)","(10,22)"}
          3 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 25 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,18) | {"(1,18)","(4,22)"}
          4 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 26 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,18) | {"(4,18)","(6,17)"}
          5 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 27 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,2)  | {"(1,2)","(1,19)"}
          6 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 28 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,24) | {"(2,24)","(4,11)"}
          7 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 29 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,17) | {"(2,17)","(11,2)"}
          8 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2a 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,25) | {"(0,25)","(3,20)"}
          9 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2b 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,10) | {"(0,10)","(0,14)"}
         10 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2c 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,3)  | {"(1,3)","(3,9)"}
         11 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2d 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (6,28) | {"(6,28)","(11,1)"}
         12 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2e 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,27) | {"(0,27)","(1,13)"}
         13 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2f 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,17) | {"(4,17)","(4,21)"}
(13 rows)

Это листовая страница B-дерева. В ней все кортежи, относящиеся к таблице, оказались кортежами со списками идентификаторов (каждый содержит 100 шестибайтных идентификаторов). Помимо них, по смещению itemoffset 1 находится кортеж «верхний ключ». В данном примере ctid содержит закодированную информацию о каждом кортеже, хотя на уровне листьев записи часто содержат в ctid непосредственно TID кучи. В tids содержатся идентификаторы (TID) в виде списка идентификаторов.

На внутренней странице (она здесь не показана), компонент номера блока в ctid содержит «ссылку вниз», то есть номер блока другой страницы в самом индексе. Компонент смещения (второе число) в ctid содержит закодированную информацию о кортеже, в частности, количество столбцов в нём (при отсечении суффикса ненужные конечные столбцы могут быть отброшены). Когда столбцы отбрасываются, считается, что они содержат значение «минус бесконечность».

В столбце htid показывается TID кортежа в куче, вне зависимости от его нижележащего представления. Это значение должно совпадать с ctid или может быть декодировано из альтернативного представления, применяющегося в списках идентификаторов и в кортежах на внутренних страницах. В кортежах на внутренних страницах столбец с TID кучи на уровне реализации обычно отсутствует, что выглядит как значение NULL в столбце htid.

Заметьте, что первый элемент в любой, кроме самой правой, странице (то есть в любой странице с ненулевым значением в поле btpo_next) представляет собой «верхний ключ», то есть его поле data задаёт верхнюю границу для всех элементов, находящихся на странице, а поле ctid не указывает на другой блок. Кроме того, на внутренних страницах в первом действительном элементе данных (в первом элементе после верхнего ключа) обязательно будут отброшены все столбцы, и поэтому поле data не будет содержать фактического значения. Однако такой элемент содержит в своём поле ctid корректную ссылку вниз.

За дополнительной информацией о структуре индексов-B-деревьев обратитесь к Подразделу 67.1.4.1. Об исключении дубликатов и о списках идентификаторов подробнее рассказывается в Подразделе 67.1.4.3.

bt_page_items(page bytea) returns setof record

Функции bt_page_items также можно передать страницу в виде значения bytea. Для получения образа страницы, который она может принять, следует использовать функцию get_raw_page. Так, последний пример можно переписать следующим образом:

test=# SELECT itemoffset, ctid, itemlen, nulls, vars, data, dead, htid, tids[0:2] AS some_tids
        FROM bt_page_items(get_raw_page('tenk2_hundred', 5));
 itemoffset |   ctid    | itemlen | nulls | vars |          data           | dead |  htid  |      some_tids
------------+-----------+---------+-------+------+-------------------------+------+--------+---------------------
          1 | (16,1)    |      16 | f     | f    | 30 00 00 00 00 00 00 00 |      |        |
          2 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 24 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,6)  | {"(1,6)","(10,22)"}
          3 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 25 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,18) | {"(1,18)","(4,22)"}
          4 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 26 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,18) | {"(4,18)","(6,17)"}
          5 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 27 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,2)  | {"(1,2)","(1,19)"}
          6 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 28 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,24) | {"(2,24)","(4,11)"}
          7 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 29 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,17) | {"(2,17)","(11,2)"}
          8 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2a 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,25) | {"(0,25)","(3,20)"}
          9 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2b 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,10) | {"(0,10)","(0,14)"}
         10 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2c 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,3)  | {"(1,3)","(3,9)"}
         11 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2d 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (6,28) | {"(6,28)","(11,1)"}
         12 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2e 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,27) | {"(0,27)","(1,13)"}
         13 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2f 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,17) | {"(4,17)","(4,21)"}
(13 rows)

В остальном данная функция работает так, как описано выше.

F.38.4. Функции для индексов BRIN #

brin_page_type(page bytea) returns text

Функция brin_page_type возвращает тип страницы для заданной страницы индекса BRIN или выдаёт ошибку, если эта страница не является корректной страницей индекса BRIN. Например:

test=# SELECT brin_page_type(get_raw_page('brinidx', 0));
 brin_page_type
----------------
 meta
brin_metapage_info(page bytea) returns record

Функция brin_metapage_info возвращает разнообразные сведения о метастранице индекса BRIN. Например:

test=# SELECT * FROM brin_metapage_info(get_raw_page('brinidx', 0));
   magic    | version | pagesperrange | lastrevmappage
------------+---------+---------------+----------------
 0xA8109CFA |       1 |             4 |              2
brin_revmap_data(page bytea) returns setof tid

Функция brin_revmap_data выдаёт список идентификаторов кортежей со страницы сопоставлений зон индекса BRIN. Например:

test=# SELECT * FROM brin_revmap_data(get_raw_page('brinidx', 2)) LIMIT 5;
  pages
---------
 (6,137)
 (6,138)
 (6,139)
 (6,140)
 (6,141)
brin_page_items(page bytea, index oid) returns setof record

Функция brin_page_items выдаёт содержимое, сохранённое в странице данных BRIN. Например:

test=# SELECT * FROM brin_page_items(get_raw_page('brinidx', 5),
                                     'brinidx')
       ORDER BY blknum, attnum LIMIT 6;
 itemoffset | blknum | attnum | allnulls | hasnulls | placeholder | empty |    value
------------+--------+--------+----------+----------+-------------+-------+--------------
        137 |      0 |      1 | t        | f        | f           | f     |
        137 |      0 |      2 | f        | f        | f           | f     | {1 .. 88}
        138 |      4 |      1 | t        | f        | f           | f     |
        138 |      4 |      2 | f        | f        | f           | f     | {89 .. 176}
        139 |      8 |      1 | t        | f        | f           | f     |
        139 |      8 |      2 | f        | f        | f           | f     | {177 .. 264}

Возвращаемые столбцы соответствуют полям в структурах BrinMemTuple и BrinValues.

F.38.5. Функции для индексов GIN #

gin_metapage_info(page bytea) returns record

Функция gin_metapage_info выдаёт информацию о метастранице индекса GIN. Например:

test=# SELECT * FROM gin_metapage_info(get_raw_page('gin_index', 0));
-[ RECORD 1 ]----+-----------
pending_head     | 4294967295
pending_tail     | 4294967295
tail_free_size   | 0
n_pending_pages  | 0
n_pending_tuples | 0
n_total_pages    | 7
n_entry_pages    | 6
n_data_pages     | 0
n_entries        | 693
version          | 2
gin_page_opaque_info(page bytea) returns record

Функция gin_page_opaque_info выдаёт информацию из непрозрачной области индекса GIN, например, тип страницы. Например:

test=# SELECT * FROM gin_page_opaque_info(get_raw_page('gin_index', 2));
 rightlink | maxoff |         flags
-----------+--------+------------------------
         5 |      0 | {data,leaf,compressed}
(1 row)
gin_leafpage_items(page bytea) returns setof record

Функция gin_leafpage_items выдаёт информацию о данных, хранящихся в сжатой странице индекса GIN на уровне листьев. Например:

test=# SELECT first_tid, nbytes, tids[0:5] AS some_tids
        FROM gin_leafpage_items(get_raw_page('gin_test_idx', 2));
 first_tid | nbytes |                        some_tids
-----------+--------+----------------------------------------------------------
 (8,41)    |    244 | {"(8,41)","(8,43)","(8,44)","(8,45)","(8,46)"}
 (10,45)   |    248 | {"(10,45)","(10,46)","(10,47)","(10,48)","(10,49)"}
 (12,52)   |    248 | {"(12,52)","(12,53)","(12,54)","(12,55)","(12,56)"}
 (14,59)   |    320 | {"(14,59)","(14,60)","(14,61)","(14,62)","(14,63)"}
 (167,16)  |    376 | {"(167,16)","(167,17)","(167,18)","(167,19)","(167,20)"}
 (170,30)  |    376 | {"(170,30)","(170,31)","(170,32)","(170,33)","(170,34)"}
 (173,44)  |    197 | {"(173,44)","(173,45)","(173,46)","(173,47)","(173,48)"}
(7 rows)

F.38.6. Функции для индексов GiST #

gist_page_opaque_info(page bytea) returns record

Функция gist_page_opaque_info выдаёт информацию из непрозрачной области страницы индекса GiST, например значения NSN, rightlink и тип страницы. Например:

test=# SELECT * FROM gist_page_opaque_info(get_raw_page('test_gist_idx', 2));
 lsn | nsn | rightlink | flags
-----+-----+-----------+--------
 0/1 | 0/0 |         1 | {leaf}
(1 row)
gist_page_items(page bytea, index_oid regclass) returns setof record

Функция gist_page_items возвращает информацию о данных, хранящихся на странице индекса GiST. Например:

test=# SELECT * FROM gist_page_items(get_raw_page('test_gist_idx', 0), 'test_gist_idx');
 itemoffset |   ctid    | itemlen | dead |             keys
------------+-----------+---------+------+-------------------------------
          1 | (1,65535) |      40 | f    | (p)=("(185,185),(1,1)")
          2 | (2,65535) |      40 | f    | (p)=("(370,370),(186,186)")
          3 | (3,65535) |      40 | f    | (p)=("(555,555),(371,371)")
          4 | (4,65535) |      40 | f    | (p)=("(740,740),(556,556)")
          5 | (5,65535) |      40 | f    | (p)=("(870,870),(741,741)")
          6 | (6,65535) |      40 | f    | (p)=("(1000,1000),(871,871)")
(6 rows)
gist_page_items_bytea(page bytea) returns setof record

Функция работает так же, как gist_page_items, но возвращает данные ключа в виде неразобранных двоичных данных bytea. Поскольку она не пытается декодировать ключ, ей не требуется знать, какой индекс задействован. Например:

test=# SELECT * FROM gist_page_items_bytea(get_raw_page('test_gist_idx', 0));
 itemoffset |   ctid    | itemlen | dead |                                      key_data
------------+-----------+---------+------+-----------------------------------------​-------------------------------------------
          1 | (1,65535) |      40 | f    | \x00000100ffff28000000000000c0644000000000​00c06440000000000000f03f000000000000f03f
          2 | (2,65535) |      40 | f    | \x00000200ffff28000000000000c0744000000000​00c074400000000000e064400000000000e06440
          3 | (3,65535) |      40 | f    | \x00000300ffff28000000000000207f4000000000​00207f400000000000d074400000000000d07440
          4 | (4,65535) |      40 | f    | \x00000400ffff28000000000000c0844000000000​00c084400000000000307f400000000000307f40
          5 | (5,65535) |      40 | f    | \x00000500ffff28000000000000f0894000000000​00f089400000000000c884400000000000c88440
          6 | (6,65535) |      40 | f    | \x00000600ffff28000000000000208f4000000000​00208f400000000000f889400000000000f88940
          7 | (7,65535) |      40 | f    | \x00000700ffff28000000000000408f4000000000​00408f400000000000288f400000000000288f40
(7 rows)

F.38.7. Функции для хеш-индексов #

hash_page_type(page bytea) returns text

Функция hash_page_type возвращает тип страницы для заданной страницы хеш-индекса. Например:

test=# SELECT hash_page_type(get_raw_page('con_hash_index', 0));
 hash_page_type
----------------
 metapage
hash_page_stats(page bytea) returns setof record

Функция hash_page_stats возвращает информацию о странице группы или переполнения хеш-индекса. Например:

test=# SELECT * FROM hash_page_stats(get_raw_page('con_hash_index', 1));
-[ RECORD 1 ]---+-----------
live_items      | 407
dead_items      | 0
page_size       | 8192
free_size       | 8
hasho_prevblkno | 4096
hasho_nextblkno | 8474
hasho_bucket    | 0
hasho_flag      | 66
hasho_page_id   | 65408
hash_page_items(page bytea) returns setof record

Функция hash_page_items возвращает информацию о данных, хранящихся на странице группы или переполнения хеш-индекса. Например:

test=# SELECT * FROM hash_page_items(get_raw_page('con_hash_index', 1)) LIMIT 5;
 itemoffset |   ctid    |    data
------------+-----------+------------
          1 | (899,77)  | 1053474816
          2 | (897,29)  | 1053474816
          3 | (894,207) | 1053474816
          4 | (892,159) | 1053474816
          5 | (890,111) | 1053474816
hash_bitmap_info(index oid, blkno bigint) returns record

Функция hash_bitmap_info показывает состояние бита в странице битовой карты для определённой страницы переполнения хеш-индекса. Например:

test=# SELECT * FROM hash_bitmap_info('con_hash_index', 2052);
 bitmapblkno | bitmapbit | bitstatus
-------------+-----------+-----------
          65 |         3 | t
hash_metapage_info(page bytea) returns record

hash_metapage_info возвращает информацию, хранящуюся в метастранице хеш-индекса. Например:

test=# SELECT magic, version, ntuples, ffactor, bsize, bmsize, bmshift,
test-#     maxbucket, highmask, lowmask, ovflpoint, firstfree, nmaps, procid,
test-#     regexp_replace(spares::text, '(,0)*}', '}') as spares,
test-#     regexp_replace(mapp::text, '(,0)*}', '}') as mapp
test-# FROM hash_metapage_info(get_raw_page('con_hash_index', 0));
-[ RECORD 1 ]-------------------------------------------------​------------------------------
magic     | 105121344
version   | 4
ntuples   | 500500
ffactor   | 40
bsize     | 8152
bmsize    | 4096
bmshift   | 15
maxbucket | 12512
highmask  | 16383
lowmask   | 8191
ovflpoint | 28
firstfree | 1204
nmaps     | 1
procid    | 450
spares    | {0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,3,4,4,4,45,55,58,59,​508,567,628,704,1193,1202,1204}
mapp      | {65}

F.38. pageinspect — low-level inspection of database pages #

The pageinspect module provides functions that allow you to inspect the contents of database pages at a low level, which is useful for debugging purposes. All of these functions may be used only by superusers.

F.38.1. General Functions #

get_raw_page(relname text, fork text, blkno bigint) returns bytea

get_raw_page reads the specified block of the named relation and returns a copy as a bytea value. This allows a single time-consistent copy of the block to be obtained. fork should be 'main' for the main data fork, 'fsm' for the free space map, 'vm' for the visibility map, or 'init' for the initialization fork.

get_raw_page(relname text, blkno bigint) returns bytea

A shorthand version of get_raw_page, for reading from the main fork. Equivalent to get_raw_page(relname, 'main', blkno)

page_header(page bytea) returns record

page_header shows fields that are common to all Postgres Pro heap and index pages.

A page image obtained with get_raw_page should be passed as argument. For example:

test=# SELECT * FROM page_header(get_raw_page('pg_class', 0));
    lsn    | checksum | flags | lower | upper | special | pagesize | version | xid_base | multi_base | prune_xid
-----------+----------+-------+-------+-------+---------+----------+---------+----------+------------+-----------
 0/1605260 |     6885 |     1 |   204 |  7480 |    8168 |     8192 |     254 |        0 |          0 |         0

The returned columns correspond to the fields in the PageHeaderData struct.

The checksum field is the checksum stored in the page, which might be incorrect if the page is somehow corrupted. If data checksums are disabled for this instance, then the value stored is meaningless.

page_checksum(page bytea, blkno bigint) returns smallint

page_checksum computes the checksum for the page, as if it was located at the given block.

A page image obtained with get_raw_page should be passed as argument. For example:

test=# SELECT page_checksum(get_raw_page('pg_class', 0), 0);
 page_checksum
---------------
         13443

Note that the checksum depends on the block number, so matching block numbers should be passed (except when doing esoteric debugging).

The checksum computed with this function can be compared with the checksum result field of the function page_header. If data checksums are enabled for this instance, then the two values should be equal.

fsm_page_contents(page bytea) returns text

fsm_page_contents shows the internal node structure of an FSM page. For example:

test=# SELECT fsm_page_contents(get_raw_page('pg_class', 'fsm', 0));

The output is a multiline string, with one line per node in the binary tree within the page. Only those nodes that are not zero are printed. The so-called "next" pointer, which points to the next slot to be returned from the page, is also printed.

F.38.2. Heap Functions #

heap_page_items(page bytea) returns setof record

heap_page_items shows all line pointers on a heap page. For those line pointers that are in use, tuple headers as well as tuple raw data are also shown. All tuples are shown, whether or not the tuples were visible to an MVCC snapshot at the time the raw page was copied.

A heap page image obtained with get_raw_page should be passed as argument. For example:

test=# SELECT * FROM heap_page_items(get_raw_page('pg_class', 0));

The heap_tuple_infomask_flags function can be used to unpack the flag bits of t_infomask and t_infomask2 for heap tuples.

tuple_data_split(rel_oid oid, t_data bytea, t_infomask integer, t_infomask2 integer, t_bits text [, do_detoast bool]) returns bytea[]

tuple_data_split splits tuple data into attributes in the same way as backend internals.

test=# SELECT tuple_data_split('pg_class'::regclass, t_data, t_infomask, t_infomask2, t_bits) FROM heap_page_items(get_raw_page('pg_class', 0));

This function should be called with the same arguments as the return attributes of heap_page_items.

If do_detoast is true, attributes will be detoasted as needed. Default value is false.

heap_page_item_attrs(page bytea, rel_oid regclass [, do_detoast bool]) returns setof record

heap_page_item_attrs is equivalent to heap_page_items except that it returns tuple raw data as an array of attributes that can optionally be detoasted by do_detoast which is false by default.

A heap page image obtained with get_raw_page should be passed as argument. For example:

test=# SELECT * FROM heap_page_item_attrs(get_raw_page('pg_class', 0), 'pg_class'::regclass);

heap_tuple_infomask_flags(t_infomask integer, t_infomask2 integer) returns record

heap_tuple_infomask_flags decodes the t_infomask and t_infomask2 returned by heap_page_items into a human-readable set of arrays made of flag names, with one column for all the flags and one column for combined flags. For example:

test=# SELECT t_ctid, raw_flags, combined_flags
         FROM heap_page_items(get_raw_page('pg_class', 0)),
           LATERAL heap_tuple_infomask_flags(t_infomask, t_infomask2)
         WHERE t_infomask IS NOT NULL OR t_infomask2 IS NOT NULL;

This function should be called with the same arguments as the return attributes of heap_page_items.

Combined flags are displayed for source-level macros that take into account the value of more than one raw bit, such as HEAP_XMIN_FROZEN.

F.38.3. B-Tree Functions #

bt_metap(relname text) returns record

bt_metap returns information about a B-tree index's metapage. For example:

test=# SELECT * FROM bt_metap('pg_cast_oid_index');
-[ RECORD 1 ]-------------+-------
magic                     | 340322
version                   | 4
root                      | 1
level                     | 0
fastroot                  | 1
fastlevel                 | 0
last_cleanup_num_delpages | 0
last_cleanup_num_tuples   | 230
allequalimage             | f

bt_page_stats(relname text, blkno bigint) returns record

bt_page_stats returns summary information about a data page of a B-tree index. For example:

test=# SELECT * FROM bt_page_stats('pg_cast_oid_index', 1);
-[ RECORD 1 ]-+-----
blkno         | 1
type          | l
live_items    | 224
dead_items    | 0
avg_item_size | 16
page_size     | 8192
free_size     | 3668
btpo_prev     | 0
btpo_next     | 0
btpo_level    | 0
btpo_flags    | 3

bt_multi_page_stats(relname text, blkno bigint, blk_count bigint) returns setof record

bt_multi_page_stats returns the same information as bt_page_stats, but does so for each page of the range of pages beginning at blkno and extending for blk_count pages. If blk_count is negative, all pages from blkno to the end of the index are reported on. For example:

test=# SELECT * FROM bt_multi_page_stats('pg_proc_oid_index', 5, 2);
-[ RECORD 1 ]-+-----
blkno         | 5
type          | l
live_items    | 367
dead_items    | 0
avg_item_size | 16
page_size     | 8192
free_size     | 808
btpo_prev     | 4
btpo_next     | 6
btpo_level    | 0
btpo_flags    | 1
-[ RECORD 2 ]-+-----
blkno         | 6
type          | l
live_items    | 367
dead_items    | 0
avg_item_size | 16
page_size     | 8192
free_size     | 808
btpo_prev     | 5
btpo_next     | 7
btpo_level    | 0
btpo_flags    | 1

bt_page_items(relname text, blkno bigint) returns setof record

bt_page_items returns detailed information about all of the items on a B-tree index page. For example:

test=# SELECT itemoffset, ctid, itemlen, nulls, vars, data, dead, htid, tids[0:2] AS some_tids
        FROM bt_page_items('tenk2_hundred', 5);
 itemoffset |   ctid    | itemlen | nulls | vars |          data           | dead |  htid  |      some_tids
------------+-----------+---------+-------+------+-------------------------+------+--------+---------------------
          1 | (16,1)    |      16 | f     | f    | 30 00 00 00 00 00 00 00 |      |        |
          2 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 24 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,6)  | {"(1,6)","(10,22)"}
          3 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 25 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,18) | {"(1,18)","(4,22)"}
          4 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 26 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,18) | {"(4,18)","(6,17)"}
          5 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 27 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,2)  | {"(1,2)","(1,19)"}
          6 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 28 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,24) | {"(2,24)","(4,11)"}
          7 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 29 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,17) | {"(2,17)","(11,2)"}
          8 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2a 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,25) | {"(0,25)","(3,20)"}
          9 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2b 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,10) | {"(0,10)","(0,14)"}
         10 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2c 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,3)  | {"(1,3)","(3,9)"}
         11 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2d 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (6,28) | {"(6,28)","(11,1)"}
         12 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2e 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,27) | {"(0,27)","(1,13)"}
         13 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2f 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,17) | {"(4,17)","(4,21)"}
(13 rows)

This is a B-tree leaf page. All tuples that point to the table happen to be posting list tuples (all of which store a total of 100 6 byte TIDs). There is also a high key tuple at itemoffset number 1. ctid is used to store encoded information about each tuple in this example, though leaf page tuples often store a heap TID directly in the ctid field instead. tids is the list of TIDs stored as a posting list.

In an internal page (not shown), the block number part of ctid is a downlink, which is a block number of another page in the index itself. The offset part (the second number) of ctid stores encoded information about the tuple, such as the number of columns present (suffix truncation may have removed unneeded suffix columns). Truncated columns are treated as having the value minus infinity.

htid shows a heap TID for the tuple, regardless of the underlying tuple representation. This value may match ctid, or may be decoded from the alternative representations used by posting list tuples and tuples from internal pages. Tuples in internal pages usually have the implementation level heap TID column truncated away, which is represented as a NULL htid value.

Note that the first item on any non-rightmost page (any page with a non-zero value in the btpo_next field) is the page's high key, meaning its data serves as an upper bound on all items appearing on the page, while its ctid field does not point to another block. Also, on internal pages, the first real data item (the first item that is not a high key) reliably has every column truncated away, leaving no actual value in its data field. Such an item does have a valid downlink in its ctid field, however.

For more details about the structure of B-tree indexes, see Section 67.1.4.1. For more details about deduplication and posting lists, see Section 67.1.4.3.

bt_page_items(page bytea) returns setof record

It is also possible to pass a page to bt_page_items as a bytea value. A page image obtained with get_raw_page should be passed as argument. So the last example could also be rewritten like this:

test=# SELECT itemoffset, ctid, itemlen, nulls, vars, data, dead, htid, tids[0:2] AS some_tids
        FROM bt_page_items(get_raw_page('tenk2_hundred', 5));
 itemoffset |   ctid    | itemlen | nulls | vars |          data           | dead |  htid  |      some_tids
------------+-----------+---------+-------+------+-------------------------+------+--------+---------------------
          1 | (16,1)    |      16 | f     | f    | 30 00 00 00 00 00 00 00 |      |        |
          2 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 24 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,6)  | {"(1,6)","(10,22)"}
          3 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 25 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,18) | {"(1,18)","(4,22)"}
          4 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 26 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,18) | {"(4,18)","(6,17)"}
          5 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 27 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,2)  | {"(1,2)","(1,19)"}
          6 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 28 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,24) | {"(2,24)","(4,11)"}
          7 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 29 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (2,17) | {"(2,17)","(11,2)"}
          8 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2a 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,25) | {"(0,25)","(3,20)"}
          9 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2b 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,10) | {"(0,10)","(0,14)"}
         10 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2c 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (1,3)  | {"(1,3)","(3,9)"}
         11 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2d 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (6,28) | {"(6,28)","(11,1)"}
         12 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2e 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (0,27) | {"(0,27)","(1,13)"}
         13 | (16,8292) |     616 | f     | f    | 2f 00 00 00 00 00 00 00 | f    | (4,17) | {"(4,17)","(4,21)"}
(13 rows)

All the other details are the same as explained in the previous item.

F.38.4. BRIN Functions #

brin_page_type(page bytea) returns text

brin_page_type returns the page type of the given BRIN index page, or throws an error if the page is not a valid BRIN page. For example:

test=# SELECT brin_page_type(get_raw_page('brinidx', 0));
 brin_page_type
----------------
 meta

brin_metapage_info(page bytea) returns record

brin_metapage_info returns assorted information about a BRIN index metapage. For example:

test=# SELECT * FROM brin_metapage_info(get_raw_page('brinidx', 0));
   magic    | version | pagesperrange | lastrevmappage
------------+---------+---------------+----------------
 0xA8109CFA |       1 |             4 |              2

brin_revmap_data(page bytea) returns setof tid

brin_revmap_data returns the list of tuple identifiers in a BRIN index range map page. For example:

test=# SELECT * FROM brin_revmap_data(get_raw_page('brinidx', 2)) LIMIT 5;
  pages
---------
 (6,137)
 (6,138)
 (6,139)
 (6,140)
 (6,141)

brin_page_items(page bytea, index oid) returns setof record

brin_page_items returns the data stored in the BRIN data page. For example:

test=# SELECT * FROM brin_page_items(get_raw_page('brinidx', 5),
                                     'brinidx')
       ORDER BY blknum, attnum LIMIT 6;
 itemoffset | blknum | attnum | allnulls | hasnulls | placeholder | empty |    value
------------+--------+--------+----------+----------+-------------+-------+--------------
        137 |      0 |      1 | t        | f        | f           | f     |
        137 |      0 |      2 | f        | f        | f           | f     | {1 .. 88}
        138 |      4 |      1 | t        | f        | f           | f     |
        138 |      4 |      2 | f        | f        | f           | f     | {89 .. 176}
        139 |      8 |      1 | t        | f        | f           | f     |
        139 |      8 |      2 | f        | f        | f           | f     | {177 .. 264}

The returned columns correspond to the fields in the BrinMemTuple and BrinValues structs.

F.38.5. GIN Functions #

gin_metapage_info(page bytea) returns record

gin_metapage_info returns information about a GIN index metapage. For example:

test=# SELECT * FROM gin_metapage_info(get_raw_page('gin_index', 0));
-[ RECORD 1 ]----+-----------
pending_head     | 4294967295
pending_tail     | 4294967295
tail_free_size   | 0
n_pending_pages  | 0
n_pending_tuples | 0
n_total_pages    | 7
n_entry_pages    | 6
n_data_pages     | 0
n_entries        | 693
version          | 2

gin_page_opaque_info(page bytea) returns record

gin_page_opaque_info returns information about a GIN index opaque area, like the page type. For example:

test=# SELECT * FROM gin_page_opaque_info(get_raw_page('gin_index', 2));
 rightlink | maxoff |         flags
-----------+--------+------------------------
         5 |      0 | {data,leaf,compressed}
(1 row)

gin_leafpage_items(page bytea) returns setof record

gin_leafpage_items returns information about the data stored in a compressed GIN leaf page. For example:

test=# SELECT first_tid, nbytes, tids[0:5] AS some_tids
        FROM gin_leafpage_items(get_raw_page('gin_test_idx', 2));
 first_tid | nbytes |                        some_tids
-----------+--------+----------------------------------------------------------
 (8,41)    |    244 | {"(8,41)","(8,43)","(8,44)","(8,45)","(8,46)"}
 (10,45)   |    248 | {"(10,45)","(10,46)","(10,47)","(10,48)","(10,49)"}
 (12,52)   |    248 | {"(12,52)","(12,53)","(12,54)","(12,55)","(12,56)"}
 (14,59)   |    320 | {"(14,59)","(14,60)","(14,61)","(14,62)","(14,63)"}
 (167,16)  |    376 | {"(167,16)","(167,17)","(167,18)","(167,19)","(167,20)"}
 (170,30)  |    376 | {"(170,30)","(170,31)","(170,32)","(170,33)","(170,34)"}
 (173,44)  |    197 | {"(173,44)","(173,45)","(173,46)","(173,47)","(173,48)"}
(7 rows)

F.38.6. GiST Functions #

gist_page_opaque_info(page bytea) returns record

gist_page_opaque_info returns information from a GiST index page's opaque area, such as the NSN, rightlink and page type. For example:

test=# SELECT * FROM gist_page_opaque_info(get_raw_page('test_gist_idx', 2));
 lsn | nsn | rightlink | flags
-----+-----+-----------+--------
 0/1 | 0/0 |         1 | {leaf}
(1 row)

gist_page_items(page bytea, index_oid regclass) returns setof record

gist_page_items returns information about the data stored in a page of a GiST index. For example:

test=# SELECT * FROM gist_page_items(get_raw_page('test_gist_idx', 0), 'test_gist_idx');
 itemoffset |   ctid    | itemlen | dead |             keys
------------+-----------+---------+------+-------------------------------
          1 | (1,65535) |      40 | f    | (p)=("(185,185),(1,1)")
          2 | (2,65535) |      40 | f    | (p)=("(370,370),(186,186)")
          3 | (3,65535) |      40 | f    | (p)=("(555,555),(371,371)")
          4 | (4,65535) |      40 | f    | (p)=("(740,740),(556,556)")
          5 | (5,65535) |      40 | f    | (p)=("(870,870),(741,741)")
          6 | (6,65535) |      40 | f    | (p)=("(1000,1000),(871,871)")
(6 rows)

gist_page_items_bytea(page bytea) returns setof record

Same as gist_page_items, but returns the key data as a raw bytea blob. Since it does not attempt to decode the key, it does not need to know which index is involved. For example:

test=# SELECT * FROM gist_page_items_bytea(get_raw_page('test_gist_idx', 0));
 itemoffset |   ctid    | itemlen | dead |                                      key_data
------------+-----------+---------+------+-----------------------------------------​-------------------------------------------
          1 | (1,65535) |      40 | f    | \x00000100ffff28000000000000c0644000000000​00c06440000000000000f03f000000000000f03f
          2 | (2,65535) |      40 | f    | \x00000200ffff28000000000000c0744000000000​00c074400000000000e064400000000000e06440
          3 | (3,65535) |      40 | f    | \x00000300ffff28000000000000207f4000000000​00207f400000000000d074400000000000d07440
          4 | (4,65535) |      40 | f    | \x00000400ffff28000000000000c0844000000000​00c084400000000000307f400000000000307f40
          5 | (5,65535) |      40 | f    | \x00000500ffff28000000000000f0894000000000​00f089400000000000c884400000000000c88440
          6 | (6,65535) |      40 | f    | \x00000600ffff28000000000000208f4000000000​00208f400000000000f889400000000000f88940
          7 | (7,65535) |      40 | f    | \x00000700ffff28000000000000408f4000000000​00408f400000000000288f400000000000288f40
(7 rows)

F.38.7. Hash Functions #

hash_page_type(page bytea) returns text

hash_page_type returns page type of the given HASH index page. For example:

test=# SELECT hash_page_type(get_raw_page('con_hash_index', 0));
 hash_page_type
----------------
 metapage

hash_page_stats(page bytea) returns setof record

hash_page_stats returns information about a bucket or overflow page of a HASH index. For example:

test=# SELECT * FROM hash_page_stats(get_raw_page('con_hash_index', 1));
-[ RECORD 1 ]---+-----------
live_items      | 407
dead_items      | 0
page_size       | 8192
free_size       | 8
hasho_prevblkno | 4096
hasho_nextblkno | 8474
hasho_bucket    | 0
hasho_flag      | 66
hasho_page_id   | 65408

hash_page_items(page bytea) returns setof record

hash_page_items returns information about the data stored in a bucket or overflow page of a HASH index page. For example:

test=# SELECT * FROM hash_page_items(get_raw_page('con_hash_index', 1)) LIMIT 5;
 itemoffset |   ctid    |    data
------------+-----------+------------
          1 | (899,77)  | 1053474816
          2 | (897,29)  | 1053474816
          3 | (894,207) | 1053474816
          4 | (892,159) | 1053474816
          5 | (890,111) | 1053474816

hash_bitmap_info(index oid, blkno bigint) returns record

hash_bitmap_info shows the status of a bit in the bitmap page for a particular overflow page of HASH index. For example:

test=# SELECT * FROM hash_bitmap_info('con_hash_index', 2052);
 bitmapblkno | bitmapbit | bitstatus
-------------+-----------+-----------
          65 |         3 | t

hash_metapage_info(page bytea) returns record

hash_metapage_info returns information stored in the meta page of a HASH index. For example:

test=# SELECT magic, version, ntuples, ffactor, bsize, bmsize, bmshift,
test-#     maxbucket, highmask, lowmask, ovflpoint, firstfree, nmaps, procid,
test-#     regexp_replace(spares::text, '(,0)*}', '}') as spares,
test-#     regexp_replace(mapp::text, '(,0)*}', '}') as mapp
test-# FROM hash_metapage_info(get_raw_page('con_hash_index', 0));
-[ RECORD 1 ]-------------------------------------------------​------------------------------
magic     | 105121344
version   | 4
ntuples   | 500500
ffactor   | 40
bsize     | 8152
bmsize    | 4096
bmshift   | 15
maxbucket | 12512
highmask  | 16383
lowmask   | 8191
ovflpoint | 28
firstfree | 1204
nmaps     | 1
procid    | 450
spares    | {0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,3,4,4,4,45,55,58,59,​508,567,628,704,1193,1202,1204}
mapp      | {65}

FAQ