/*-------------------------------------------------------------------------
 *
 * backend_startup.c
 *   Backend startup code
 *
 * Portions Copyright (c) 1996-2025, PostgreSQL Global Development Group
 * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
 *
 *
 * IDENTIFICATION
 *   src/backend/tcop/backend_startup.c
 *
 *-------------------------------------------------------------------------
 */

#include "postgres.h"

#include <unistd.h>

#include "access/xlog.h"
#include "access/xlogrecovery.h"
#include "common/ip.h"
#include "common/string.h"
#include "libpq/libpq.h"
#include "libpq/libpq-be.h"
#include "libpq/pqformat.h"
#include "libpq/pqsignal.h"
#include "miscadmin.h"
#include "postmaster/postmaster.h"
#include "replication/walsender.h"
#include "storage/fd.h"
#include "storage/ipc.h"
#include "storage/procsignal.h"
#include "storage/proc.h"
#include "tcop/backend_startup.h"
#include "tcop/tcopprot.h"
#include "utils/builtins.h"
#include "utils/guc_hooks.h"
#include "utils/injection_point.h"
#include "utils/memutils.h"
#include "utils/ps_status.h"
#include "utils/timeout.h"
#include "utils/varlena.h"

/* GUCs */
bool  Trace_connection_negotiation = false;
uint32  log_connections = 0;
char    *log_connections_string = NULL;

/* Other globals */

/*
 * ConnectionTiming stores timestamps of various points in connection
 * establishment and setup.
 * ready_for_use is initialized to a special value here so we can check if
 * we've already set it before doing so in PostgresMain().
 */
ConnectionTiming conn_timing = {.ready_for_use = TIMESTAMP_MINUS_INFINITY};

static void BackendInitialize(ClientSocket *client_sock, CAC_state cac);
static int ProcessSSLStartup(Port *port);
static int ProcessStartupPacket(Port *port, bool ssl_done, bool gss_done);
static void ProcessCancelRequestPacket(Port *port, void *pkt, int pktlen);
static void SendNegotiateProtocolVersion(List *unrecognized_protocol_options);
static void process_startup_packet_die(SIGNAL_ARGS);
static void StartupPacketTimeoutHandler(void);
static bool validate_log_connections_options(List *elemlist, uint32 *flags);

/*
 * Entry point for a new backend process.
 *
 * Initialize the connection, read the startup packet, authenticate the
 * client, and start the main processing loop.
 */
void
BackendMain(const void *startup_data, size_t startup_data_len)
{
 const BackendStartupData *bsdata = startup_data;

 Assert(startup_data_len == sizeof(BackendStartupData));
 Assert(MyClientSocket != NULL);

#ifdef EXEC_BACKEND

 /*
  * Need to reinitialize the SSL library in the backend, since the context
  * structures contain function pointers and cannot be passed through the
  * parameter file.
  *
  * If for some reason reload fails (maybe the user installed broken key
  * files), soldier on without SSL; that's better than all connections
  * becoming impossible.
  *
  * XXX should we do this in all child processes?  For the moment it's
  * enough to do it in backend children.
 */
#ifdef USE_SSL
 if (EnableSSL)
 {
  if (secure_initialize(false) == 0)
   LoadedSSL = true;
  else
   ereport(LOG,
     (errmsg("SSL configuration could not be loaded in child process")));
 }
#endif
#endif

 /* Perform additional initialization and collect startup packet */
 BackendInitialize(MyClientSocket, bsdata->canAcceptConnections);

 /*
  * Create a per-backend PGPROC struct in shared memory.  We must do this
  * before we can use LWLocks or access any shared memory.
 */
 InitProcess();

 /*
  * Make sure we aren't in PostmasterContext anymore.  (We can't delete it
  * just yet, though, because InitPostgres will need the HBA data.)
 */
 MemoryContextSwitchTo(TopMemoryContext);

 PostgresMain(MyProcPort->database_name, MyProcPort->user_name);
}


/*
 * BackendInitialize -- initialize an interactive (postmaster-child)
 *    backend process, and collect the client's startup packet.
 *
 * returns: nothing.  Will not return at all if there's any failure.
 *
 * Note: this code does not depend on having any access to shared memory.
 * Indeed, our approach to SIGTERM/timeout handling *requires* that
 * shared memory not have been touched yet; see comments within.
 * In the EXEC_BACKEND case, we are physically attached to shared memory
 * but have not yet set up most of our local pointers to shmem structures.
 */
static void
BackendInitialize(ClientSocket *client_sock, CAC_state cac)
{
 int   status;
 int   ret;
 Port    *port;
 char  remote_host[NI_MAXHOST];
 char  remote_port[NI_MAXSERV];
 StringInfoData ps_data;
 MemoryContext oldcontext;

 /* Tell fd.c about the long-lived FD associated with the client_sock */
 ReserveExternalFD();

 /*
  * PreAuthDelay is a debugging aid for investigating problems in the
  * authentication cycle: it can be set in postgresql.conf to allow time to
  * attach to the newly-forked backend with a debugger.  (See also
  * PostAuthDelay, which we allow clients to pass through PGOPTIONS, but it
  * is not honored until after authentication.)
 */
 if (PreAuthDelay > 0)
  pg_usleep(PreAuthDelay * 1000000L);

 /* This flag will remain set until InitPostgres finishes authentication */
 ClientAuthInProgress = true; /* limit visibility of log messages */

 /*
  * Initialize libpq and enable reporting of ereport errors to the client.
  * Must do this now because authentication uses libpq to send messages.
  *
  * The Port structure and all data structures attached to it are allocated
  * in TopMemoryContext, so that they survive into PostgresMain execution.
  * We need not worry about leaking this storage on failure, since we
  * aren't in the postmaster process anymore.
 */
 oldcontext = MemoryContextSwitchTo(TopMemoryContext);
 port = MyProcPort = pq_init(client_sock);
 MemoryContextSwitchTo(oldcontext);

 whereToSendOutput = DestRemote; /* now safe to ereport to client */

 /* set these to empty in case they are needed before we set them up */
 port->remote_host = "";
 port->remote_port = "";

 /*
  * We arrange to do _exit(1) if we receive SIGTERM or timeout while trying
  * to collect the startup packet; while SIGQUIT results in _exit(2).
  * Otherwise the postmaster cannot shutdown the database FAST or IMMED
  * cleanly if a buggy client fails to send the packet promptly.
  *
  * Exiting with _exit(1) is only possible because we have not yet touched
  * shared memory; therefore no outside-the-process state needs to get
  * cleaned up.
 */
 pqsignal(SIGTERM, process_startup_packet_die);
 /* SIGQUIT handler was already set up by InitPostmasterChild */
 InitializeTimeouts();  /* establishes SIGALRM handler */
 sigprocmask(SIG_SETMASK, &StartupBlockSig, NULL);

 /*
  * Get the remote host name and port for logging and status display.
 */
 remote_host[0] = '\0';
 remote_port[0] = '\0';
 if ((ret = pg_getnameinfo_all(&port->raddr.addr, port->raddr.salen,
          remote_host, sizeof(remote_host),
          remote_port, sizeof(remote_port),
          (log_hostname ? 0 : NI_NUMERICHOST) | NI_NUMERICSERV)) != 0)
  ereport(WARNING,
    (errmsg_internal("pg_getnameinfo_all() failed: %s",
         gai_strerror(ret))));

 /*
  * Save remote_host and remote_port in port structure (after this, they
  * will appear in log_line_prefix data for log messages).
 */
 port->remote_host = MemoryContextStrdup(TopMemoryContext, remote_host);
 port->remote_port = MemoryContextStrdup(TopMemoryContext, remote_port);

 /* And now we can log that the connection was received, if enabled */
 if (log_connections & LOG_CONNECTION_RECEIPT)
 {
  if (remote_port[0])
   ereport(LOG,
     (errmsg("connection received: host=%s port=%s",
       remote_host,
       remote_port)));
  else
   ereport(LOG,
     (errmsg("connection received: host=%s",
       remote_host)));
 }

 /* For testing client error handling */
#ifdef USE_INJECTION_POINTS
 INJECTION_POINT("backend-initialize", NULL);
 if (IS_INJECTION_POINT_ATTACHED("backend-initialize-v2-error"))
 {
  /*
   * This simulates an early error from a pre-v14 server, which used the
   * version 2 protocol for any errors that occurred before processing
   * the startup packet.
 */
  FrontendProtocol = PG_PROTOCOL(2, 0);
  elog(FATAL, "protocol version 2 error triggered");
 }
#endif

 /*
  * If we did a reverse lookup to name, we might as well save the results
  * rather than possibly repeating the lookup during authentication.
  *
  * Note that we don't want to specify NI_NAMEREQD above, because then we'd
  * get nothing useful for a client without an rDNS entry.  Therefore, we
  * must check whether we got a numeric IPv4 or IPv6 address, and not save
  * it into remote_hostname if so.  (This test is conservative and might
  * sometimes classify a hostname as numeric, but an error in that
  * direction is safe; it only results in a possible extra lookup.)
 */
 if (log_hostname &&
  ret == 0 &&
  strspn(remote_host, "0123456789.") < strlen(remote_host) &&
  strspn(remote_host, "0123456789ABCDEFabcdef:") < strlen(remote_host))
 {
  port->remote_hostname = MemoryContextStrdup(TopMemoryContext, remote_host);
 }

 /*
  * Ready to begin client interaction.  We will give up and _exit(1) after
  * a time delay, so that a broken client can't hog a connection
  * indefinitely.  PreAuthDelay and any DNS interactions above don't count
  * against the time limit.
  *
  * Note: AuthenticationTimeout is applied here while waiting for the
  * startup packet, and then again in InitPostgres for the duration of any
  * authentication operations.  So a hostile client could tie up the
  * process for nearly twice AuthenticationTimeout before we kick him off.
  *
  * Note: because PostgresMain will call InitializeTimeouts again, the
  * registration of STARTUP_PACKET_TIMEOUT will be lost.  This is okay
  * since we never use it again after this function.
 */
 RegisterTimeout(STARTUP_PACKET_TIMEOUT, StartupPacketTimeoutHandler);
 enable_timeout_after(STARTUP_PACKET_TIMEOUT, AuthenticationTimeout * 1000);

 /* Handle direct SSL handshake */
 status = ProcessSSLStartup(port);

 /*
  * Receive the startup packet (which might turn out to be a cancel request
  * packet).
 */
 if (status == STATUS_OK)
  status = ProcessStartupPacket(port, false, false);

 /*
  * If we're going to reject the connection due to database state, say so
  * now instead of wasting cycles on an authentication exchange. (This also
  * allows a pg_ping utility to be written.)
 */
 if (status == STATUS_OK)
 {
  switch (cac)
  {
   case CAC_STARTUP:
    ereport(FATAL,
      (errcode(ERRCODE_CANNOT_CONNECT_NOW),
       errmsg("the database system is starting up")));
    break;
   case CAC_NOTHOTSTANDBY:
    if (!EnableHotStandby)
     ereport(FATAL,
       (errcode(ERRCODE_CANNOT_CONNECT_NOW),
        errmsg("the database system is not accepting connections"),
        errdetail("Hot standby mode is disabled.")));
    else if (reachedConsistency)
     ereport(FATAL,
       (errcode(ERRCODE_CANNOT_CONNECT_NOW),
        errmsg("the database system is not yet accepting connections"),
        errdetail("Recovery snapshot is not yet ready for hot standby."),
        errhint("To enable hot standby, close write transactions with more than %d subtransactions on the primary server.",
          PGPROC_MAX_CACHED_SUBXIDS)));
    else
     ereport(FATAL,
       (errcode(ERRCODE_CANNOT_CONNECT_NOW),
        errmsg("the database system is not yet accepting connections"),
        errdetail("Consistent recovery state has not been yet reached.")));
    break;
   case CAC_SHUTDOWN:
    ereport(FATAL,
      (errcode(ERRCODE_CANNOT_CONNECT_NOW),
       errmsg("the database system is shutting down")));
    break;
   case CAC_RECOVERY:
    ereport(FATAL,
      (errcode(ERRCODE_CANNOT_CONNECT_NOW),
       errmsg("the database system is in recovery mode")));
    break;
   case CAC_TOOMANY:
    ereport(FATAL,
      (errcode(ERRCODE_TOO_MANY_CONNECTIONS),
       errmsg("sorry, too many clients already")));
    break;
   case CAC_OK:
    break;
  }
 }

 /*
  * Disable the timeout, and prevent SIGTERM again.
 */
 disable_timeout(STARTUP_PACKET_TIMEOUT, false);
 sigprocmask(SIG_SETMASK, &BlockSig, NULL);

 /*
  * As a safety check that nothing in startup has yet performed
  * shared-memory modifications that would need to be undone if we had
  * exited through SIGTERM or timeout above, check that no on_shmem_exit
  * handlers have been registered yet.  (This isn't terribly bulletproof,
  * since someone might misuse an on_proc_exit handler for shmem cleanup,
  * but it's a cheap and helpful check.  We cannot disallow on_proc_exit
  * handlers unfortunately, since pq_init() already registered one.)
 */
 check_on_shmem_exit_lists_are_empty();

 /*
  * Stop here if it was bad or a cancel packet.  ProcessStartupPacket
  * already did any appropriate error reporting.
 */
 if (status != STATUS_OK)
  proc_exit(0);

 /*
  * Now that we have the user and database name, we can set the process
  * title for ps.  It's good to do this as early as possible in startup.
 */
 initStringInfo(&ps_data);
 if (am_walsender)
  appendStringInfo(&ps_data, "%s ", GetBackendTypeDesc(B_WAL_SENDER));
 appendStringInfo(&ps_data, "%s ", port->user_name);
 if (port->database_name[0] != '\0')
  appendStringInfo(&ps_data, "%s ", port->database_name);
 appendStringInfoString(&ps_data, port->remote_host);
 if (port->remote_port[0] != '\0')
  appendStringInfo(&ps_data, "(%s)", port->remote_port);

 init_ps_display(ps_data.data);
 pfree(ps_data.data);

 set_ps_display("initializing");
}

/*
 * Check for a direct SSL connection.
 *
 * This happens before the startup packet so we are careful not to actually
 * read any bytes from the stream if it's not a direct SSL connection.
 */
static int
ProcessSSLStartup(Port *port)
{
 int   firstbyte;

 Assert(!port->ssl_in_use);

 pq_startmsgread();
 firstbyte = pq_peekbyte();
 pq_endmsgread();
 if (firstbyte == EOF)
 {
  /*
   * Like in ProcessStartupPacket, if we get no data at all, don't
   * clutter the log with a complaint.
 */
  return STATUS_ERROR;
 }

 if (firstbyte != 0x16)
 {
  /* Not an SSL handshake message */
  return STATUS_OK;
 }

 /*
  * First byte indicates standard SSL handshake message
  *
  * (It can't be a Postgres startup length because in network byte order
  * that would be a startup packet hundreds of megabytes long)
 */

#ifdef USE_SSL
 if (!LoadedSSL || port->laddr.addr.ss_family == AF_UNIX)
 {
  /* SSL not supported */
  goto reject;
 }

 if (secure_open_server(port) == -1)
 {
  /*
   * we assume secure_open_server() sent an appropriate TLS alert
   * already
 */
  goto reject;
 }
 Assert(port->ssl_in_use);

 if (!port->alpn_used)
 {
  ereport(COMMERROR,
    (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
     errmsg("received direct SSL connection request without ALPN protocol negotiation extension")));
  goto reject;
 }

 if (Trace_connection_negotiation)
  ereport(LOG,
    (errmsg("direct SSL connection accepted")));
 return STATUS_OK;
#else
 /* SSL not supported by this build */
 goto reject;
#endif

reject:
 if (Trace_connection_negotiation)
  ereport(LOG,
    (errmsg("direct SSL connection rejected")));
 return STATUS_ERROR;
}

/*
 * Read a client's startup packet and do something according to it.
 *
 * Returns STATUS_OK or STATUS_ERROR, or might call ereport(FATAL) and
 * not return at all.
 *
 * (Note that ereport(FATAL) stuff is sent to the client, so only use it
 * if that's what you want.  Return STATUS_ERROR if you don't want to
 * send anything to the client, which would typically be appropriate
 * if we detect a communications failure.)
 *
 * Set ssl_done and/or gss_done when negotiation of an encrypted layer
 * (currently, TLS or GSSAPI) is completed. A successful negotiation of either
 * encryption layer sets both flags, but a rejected negotiation sets only the
 * flag for that layer, since the client may wish to try the other one. We
 * should make no assumption here about the order in which the client may make
 * requests.
 */
static int
ProcessStartupPacket(Port *port, bool ssl_done, bool gss_done)
{
 int32  len;
 char    *buf;
 ProtocolVersion proto;
 MemoryContext oldcontext;

retry:
 pq_startmsgread();

 /*
  * Grab the first byte of the length word separately, so that we can tell
  * whether we have no data at all or an incomplete packet.  (This might
  * sound inefficient, but it's not really, because of buffering in
  * pqcomm.c.)
 */
 if (pq_getbytes(&len, 1) == EOF)
 {
  /*
   * If we get no data at all, don't clutter the log with a complaint;
   * such cases often occur for legitimate reasons.  An example is that
   * we might be here after responding to NEGOTIATE_SSL_CODE, and if the
   * client didn't like our response, it'll probably just drop the
   * connection.  Service-monitoring software also often just opens and
   * closes a connection without sending anything.  (So do port
   * scanners, which may be less benign, but it's not really our job to
   * notice those.)
 */
  return STATUS_ERROR;
 }

 if (pq_getbytes(((char *) &len) + 1, 3) == EOF)
 {
  /* Got a partial length word, so bleat about that */
  if (!ssl_done && !gss_done)
   ereport(COMMERROR,
     (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
      errmsg("incomplete startup packet")));
  return STATUS_ERROR;
 }

 len = pg_ntoh32(len);
 len -= 4;

 if (len < (int32) sizeof(ProtocolVersion) ||
  len > MAX_STARTUP_PACKET_LENGTH)
 {
  ereport(COMMERROR,
    (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
     errmsg("invalid length of startup packet")));
  return STATUS_ERROR;
 }

 /*
  * Allocate space to hold the startup packet, plus one extra byte that's
  * initialized to be zero.  This ensures we will have null termination of
  * all strings inside the packet.
 */
 buf = palloc(len + 1);
 buf[len] = '\0';

 if (pq_getbytes(buf, len) == EOF)
 {
  ereport(COMMERROR,
    (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
     errmsg("incomplete startup packet")));
  return STATUS_ERROR;
 }
 pq_endmsgread();

 /*
  * The first field is either a protocol version number or a special
  * request code.
 */
 port->proto = proto = pg_ntoh32(*((ProtocolVersion *) buf));

 if (proto == CANCEL_REQUEST_CODE)
 {
  ProcessCancelRequestPacket(port, buf, len);
  /* Not really an error, but we don't want to proceed further */
  return STATUS_ERROR;
 }

 if (proto == NEGOTIATE_SSL_CODE && !ssl_done)
 {
  char  SSLok;

#ifdef USE_SSL

  /*
   * No SSL when disabled or on Unix sockets.
   *
   * Also no SSL negotiation if we already have a direct SSL connection
 */
  if (!LoadedSSL || port->laddr.addr.ss_family == AF_UNIX || port->ssl_in_use)
   SSLok = 'N';
  else
   SSLok = 'S';  /* Support for SSL */
#else
  SSLok = 'N';   /* No support for SSL */
#endif

  if (Trace_connection_negotiation)
  {
   if (SSLok == 'S')
    ereport(LOG,
      (errmsg("SSLRequest accepted")));
   else
    ereport(LOG,
      (errmsg("SSLRequest rejected")));
  }

  while (secure_write(port, &SSLok, 1) != 1)
  {
   if (errno == EINTR)
    continue;  /* if interrupted, just retry */
   ereport(COMMERROR,
     (errcode_for_socket_access(),
      errmsg("failed to send SSL negotiation response: %m")));
   return STATUS_ERROR; /* close the connection */
  }

#ifdef USE_SSL
  if (SSLok == 'S' && secure_open_server(port) == -1)
   return STATUS_ERROR;
#endif

  /*
   * At this point we should have no data already buffered.  If we do,
   * it was received before we performed the SSL handshake, so it wasn't
   * encrypted and indeed may have been injected by a man-in-the-middle.
   * We report this case to the client.
 */
  if (pq_buffer_remaining_data() > 0)
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
      errmsg("received unencrypted data after SSL request"),
      errdetail("This could be either a client-software bug or evidence of an attempted man-in-the-middle attack.")));

  /*
   * regular startup packet, cancel, etc packet should follow, but not
   * another SSL negotiation request, and a GSS request should only
   * follow if SSL was rejected (client may negotiate in either order)
 */
  ssl_done = true;
  if (SSLok == 'S')
  {
   /*
    * We are done with SSL and negotiated correctly, so consider the
    * same for GSS.
 */
   gss_done = true;
  }
  goto retry;
 }
 else if (proto == NEGOTIATE_GSS_CODE && !gss_done)
 {
  char  GSSok = 'N';

#ifdef ENABLE_GSS
  /* No GSSAPI encryption when on Unix socket */
  if (port->laddr.addr.ss_family != AF_UNIX)
   GSSok = 'G';
#endif

  if (Trace_connection_negotiation)
  {
   if (GSSok == 'G')
    ereport(LOG,
      (errmsg("GSSENCRequest accepted")));
   else
    ereport(LOG,
      (errmsg("GSSENCRequest rejected")));
  }

  while (secure_write(port, &GSSok, 1) != 1)
  {
   if (errno == EINTR)
    continue;
   ereport(COMMERROR,
     (errcode_for_socket_access(),
      errmsg("failed to send GSSAPI negotiation response: %m")));
   return STATUS_ERROR; /* close the connection */
  }

#ifdef ENABLE_GSS
  if (GSSok == 'G' && secure_open_gssapi(port) == -1)
   return STATUS_ERROR;
#endif

  /*
   * At this point we should have no data already buffered.  If we do,
   * it was received before we performed the GSS handshake, so it wasn't
   * encrypted and indeed may have been injected by a man-in-the-middle.
   * We report this case to the client.
 */
  if (pq_buffer_remaining_data() > 0)
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
      errmsg("received unencrypted data after GSSAPI encryption request"),
      errdetail("This could be either a client-software bug or evidence of an attempted man-in-the-middle attack.")));

  /*
   * regular startup packet, cancel, etc packet should follow, but not
   * another GSS negotiation request, and an SSL request should only
   * follow if GSS was rejected (client may negotiate in either order)
 */
  gss_done = true;
  if (GSSok == 'G')
  {
   /*
    * We are done with GSS and negotiated correctly, so consider the
    * same for SSL.
 */
   ssl_done = true;
  }
  goto retry;
 }

 /* Could add additional special packet types here */

 /*
  * Set FrontendProtocol now so that ereport() knows what format to send if
  * we fail during startup. We use the protocol version requested by the
  * client unless it's higher than the latest version we support. It's
  * possible that error message fields might look different in newer
  * protocol versions, but that's something those new clients should be
  * able to deal with.
 */
 FrontendProtocol = Min(proto, PG_PROTOCOL_LATEST);

 /* Check that the major protocol version is in range. */
 if (PG_PROTOCOL_MAJOR(proto) < PG_PROTOCOL_MAJOR(PG_PROTOCOL_EARLIEST) ||
  PG_PROTOCOL_MAJOR(proto) > PG_PROTOCOL_MAJOR(PG_PROTOCOL_LATEST))
  ereport(FATAL,
    (errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
     errmsg("unsupported frontend protocol %u.%u: server supports %u.0 to %u.%u",
      PG_PROTOCOL_MAJOR(proto), PG_PROTOCOL_MINOR(proto),
      PG_PROTOCOL_MAJOR(PG_PROTOCOL_EARLIEST),
      PG_PROTOCOL_MAJOR(PG_PROTOCOL_LATEST),
      PG_PROTOCOL_MINOR(PG_PROTOCOL_LATEST))));

 /*
  * Now fetch parameters out of startup packet and save them into the Port
  * structure.
 */
 oldcontext = MemoryContextSwitchTo(TopMemoryContext);

 /* Handle protocol version 3 startup packet */
 {
  int32  offset = sizeof(ProtocolVersion);
  List    *unrecognized_protocol_options = NIL;

  /*
   * Scan packet body for name/option pairs.  We can assume any string
   * beginning within the packet body is null-terminated, thanks to
   * zeroing extra byte above.
 */
  port->guc_options = NIL;

  while (offset < len)
  {
   char    *nameptr = buf + offset;
   int32  valoffset;
   char    *valptr;

   if (*nameptr == '\0')
    break;   /* found packet terminator */
   valoffset = offset + strlen(nameptr) + 1;
   if (valoffset >= len)
    break;   /* missing value, will complain below */
   valptr = buf + valoffset;

   if (strcmp(nameptr, "database") == 0)
    port->database_name = pstrdup(valptr);
   else if (strcmp(nameptr, "user") == 0)
    port->user_name = pstrdup(valptr);
   else if (strcmp(nameptr, "options") == 0)
    port->cmdline_options = pstrdup(valptr);
   else if (strcmp(nameptr, "replication") == 0)
   {
    /*
     * Due to backward compatibility concerns the replication
     * parameter is a hybrid beast which allows the value to be
     * either boolean or the string 'database'. The latter
     * connects to a specific database which is e.g. required for
     * logical decoding while.
 */
    if (strcmp(valptr, "database") == 0)
    {
     am_walsender = true;
     am_db_walsender = true;
    }
    else if (!parse_bool(valptr, &am_walsender))
     ereport(FATAL,
       (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
        errmsg("invalid value for parameter \"%s\": \"%s\"",
         "replication",
         valptr),
        errhint("Valid values are: \"false\", 0, \"true\", 1, \"database\".")));
   }
   else if (strncmp(nameptr, "_pq_.", 5) == 0)
   {
    /*
     * Any option beginning with _pq_. is reserved for use as a
     * protocol-level option, but at present no such options are
     * defined.
 */
    unrecognized_protocol_options =
     lappend(unrecognized_protocol_options, pstrdup(nameptr));
   }
   else
   {
    /* Assume it's a generic GUC option */
    port->guc_options = lappend(port->guc_options,
           pstrdup(nameptr));
    port->guc_options = lappend(port->guc_options,
           pstrdup(valptr));

    /*
     * Copy application_name to port if we come across it.  This
     * is done so we can log the application_name in the
     * connection authorization message.  Note that the GUC would
     * be used but we haven't gone through GUC setup yet.
 */
    if (strcmp(nameptr, "application_name") == 0)
    {
     port->application_name = pg_clean_ascii(valptr, 0);
    }
   }
   offset = valoffset + strlen(valptr) + 1;
  }

  /*
   * If we didn't find a packet terminator exactly at the end of the
   * given packet length, complain.
 */
  if (offset != len - 1)
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
      errmsg("invalid startup packet layout: expected terminator as last byte")));

  /*
   * If the client requested a newer protocol version or if the client
   * requested any protocol options we didn't recognize, let them know
   * the newest minor protocol version we do support and the names of
   * any unrecognized options.
 */
  if (PG_PROTOCOL_MINOR(proto) > PG_PROTOCOL_MINOR(PG_PROTOCOL_LATEST) ||
   unrecognized_protocol_options != NIL)
   SendNegotiateProtocolVersion(unrecognized_protocol_options);
 }

 /* Check a user name was given. */
 if (port->user_name == NULL || port->user_name[0] == '\0')
  ereport(FATAL,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_AUTHORIZATION_SPECIFICATION),
     errmsg("no PostgreSQL user name specified in startup packet")));

 /* The database defaults to the user name. */
 if (port->database_name == NULL || port->database_name[0] == '\0')
  port->database_name = pstrdup(port->user_name);

 /*
  * Truncate given database and user names to length of a Postgres name.
  * This avoids lookup failures when overlength names are given.
 */
 if (strlen(port->database_name) >= NAMEDATALEN)
  port->database_name[NAMEDATALEN - 1] = '\0';
 if (strlen(port->user_name) >= NAMEDATALEN)
  port->user_name[NAMEDATALEN - 1] = '\0';

 if (am_walsender)
  MyBackendType = B_WAL_SENDER;
 else
  MyBackendType = B_BACKEND;

 /*
  * Normal walsender backends, e.g. for streaming replication, are not
  * connected to a particular database. But walsenders used for logical
  * replication need to connect to a specific database. We allow streaming
  * replication commands to be issued even if connected to a database as it
  * can make sense to first make a basebackup and then stream changes
  * starting from that.
 */
 if (am_walsender && !am_db_walsender)
  port->database_name[0] = '\0';

 /*
  * Done filling the Port structure
 */
 MemoryContextSwitchTo(oldcontext);

 return STATUS_OK;
}

/*
 * The client has sent a cancel request packet, not a normal
 * start-a-new-connection packet.  Perform the necessary processing.  Nothing
 * is sent back to the client.
 */
static void
ProcessCancelRequestPacket(Port *port, void *pkt, int pktlen)
{
 CancelRequestPacket *canc;
 int   len;

 if (pktlen < offsetof(CancelRequestPacket, cancelAuthCode))
 {
  ereport(COMMERROR,
    (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
     errmsg("invalid length of cancel request packet")));
  return;
 }
 len = pktlen - offsetof(CancelRequestPacket, cancelAuthCode);
 if (len == 0 || len > 256)
 {
  ereport(COMMERROR,
    (errcode(ERRCODE_PROTOCOL_VIOLATION),
     errmsg("invalid length of cancel key in cancel request packet")));
  return;
 }

 canc = (CancelRequestPacket *) pkt;
 SendCancelRequest(pg_ntoh32(canc->backendPID), canc->cancelAuthCode, len);
}

/*
 * Send a NegotiateProtocolVersion to the client.  This lets the client know
 * that they have either requested a newer minor protocol version than we are
 * able to speak, or at least one protocol option that we don't understand, or
 * possibly both. FrontendProtocol has already been set to the version
 * requested by the client or the highest version we know how to speak,
 * whichever is older. If the highest version that we know how to speak is too
 * old for the client, it can abandon the connection.
 *
 * We also include in the response a list of protocol options we didn't
 * understand.  This allows clients to include optional parameters that might
 * be present either in newer protocol versions or third-party protocol
 * extensions without fear of having to reconnect if those options are not
 * understood, while at the same time making certain that the client is aware
 * of which options were actually accepted.
 */
static void
SendNegotiateProtocolVersion(List *unrecognized_protocol_options)
{
 StringInfoData buf;
 ListCell   *lc;

 pq_beginmessage(&buf, PqMsg_NegotiateProtocolVersion);
 pq_sendint32(&buf, FrontendProtocol);
 pq_sendint32(&buf, list_length(unrecognized_protocol_options));
 foreach(lc, unrecognized_protocol_options)
  pq_sendstring(&buf, lfirst(lc));
 pq_endmessage(&buf);

 /* no need to flush, some other message will follow */
}


/*
 * SIGTERM while processing startup packet.
 *
 * Running proc_exit() from a signal handler would be quite unsafe.
 * However, since we have not yet touched shared memory, we can just
 * pull the plug and exit without running any atexit handlers.
 *
 * One might be tempted to try to send a message, or log one, indicating
 * why we are disconnecting.  However, that would be quite unsafe in itself.
 * Also, it seems undesirable to provide clues about the database's state
 * to a client that has not yet completed authentication, or even sent us
 * a startup packet.
 */
static void
process_startup_packet_die(SIGNAL_ARGS)
{
 _exit(1);
}

/*
 * Timeout while processing startup packet.
 * As for process_startup_packet_die(), we exit via _exit(1).
 */
static void
StartupPacketTimeoutHandler(void)
{
 _exit(1);
}

/*
 * Helper for the log_connections GUC check hook.
 *
 * `elemlist` is a listified version of the string input passed to the
 * log_connections GUC check hook, check_log_connections().
 * check_log_connections() is responsible for cleaning up `elemlist`.
 *
 * validate_log_connections_options() returns false if an error was
 * encountered and the GUC input could not be validated and true otherwise.
 *
 * `flags` returns the flags that should be stored in the log_connections GUC
 * by its assign hook.
 */
static bool
validate_log_connections_options(List *elemlist, uint32 *flags)
{
 ListCell   *l;
 char    *item;

 /*
  * For backwards compatibility, we accept these tokens by themselves.
  *
  * Prior to PostgreSQL 18, log_connections was a boolean GUC that accepted
  * any unambiguous substring of 'true', 'false', 'yes', 'no', 'on', and
  * 'off'. Since log_connections became a list of strings in 18, we only
  * accept complete option strings.
 */
 static const struct config_enum_entry compat_options[] = {
  {"off", 0},
  {"false", 0},
  {"no", 0},
  {"0", 0},
  {"on", LOG_CONNECTION_ON},
  {"true", LOG_CONNECTION_ON},
  {"yes", LOG_CONNECTION_ON},
  {"1", LOG_CONNECTION_ON},
 };

 *flags = 0;

 /* If an empty string was passed, we're done */
 if (list_length(elemlist) == 0)
  return true;

 /*
  * Now check for the backwards compatibility options. They must always be
  * specified on their own, so we error out if the first option is a
  * backwards compatibility option and other options are also specified.
 */
 item = linitial(elemlist);

 for (size_t i = 0; i < lengthof(compat_options); i++)
 {
  struct config_enum_entry option = compat_options[i];

  if (pg_strcasecmp(item, option.name) != 0)
   continue;

  if (list_length(elemlist) > 1)
  {
   GUC_check_errdetail("Cannot specify log_connections option \"%s\" in a list with other options.",
        item);
   return false;
  }

  *flags = option.val;
  return true;
 }

 /* Now check the aspect options. The empty string was already handled */
 foreach(l, elemlist)
 {
  static const struct config_enum_entry options[] = {
   {"receipt", LOG_CONNECTION_RECEIPT},
   {"authentication", LOG_CONNECTION_AUTHENTICATION},
   {"authorization", LOG_CONNECTION_AUTHORIZATION},
   {"setup_durations", LOG_CONNECTION_SETUP_DURATIONS},
   {"all", LOG_CONNECTION_ALL},
  };

  item = lfirst(l);
  for (size_t i = 0; i < lengthof(options); i++)
  {
   struct config_enum_entry option = options[i];

   if (pg_strcasecmp(item, option.name) == 0)
   {
    *flags |= option.val;
    goto next;
   }
  }

  GUC_check_errdetail("Invalid option \"%s\".", item);
  return false;

next: ;
 }

 return true;
}


/*
 * GUC check hook for log_connections
 */
bool
check_log_connections(char **newval, void **extra, GucSource source)
{
 uint32  flags;
 char    *rawstring;
 List    *elemlist;
 bool  success;

 /* Need a modifiable copy of string */
 rawstring = pstrdup(*newval);

 if (!SplitIdentifierString(rawstring, ',', &elemlist))
 {
  GUC_check_errdetail("Invalid list syntax in parameter \"%s\".", "log_connections");
  pfree(rawstring);
  list_free(elemlist);
  return false;
 }

 /* Validation logic is all in the helper */
 success = validate_log_connections_options(elemlist, &flags);

 /* Time for cleanup */
 pfree(rawstring);
 list_free(elemlist);

 if (!success)
  return false;

 /*
  * We succeeded, so allocate `extra` and save the flags there for use by
  * assign_log_connections().
 */
 *extra = guc_malloc(LOG, sizeof(int));
 if (!*extra)
  return false;
 *((int *) *extra) = flags;

 return true;
}

/*
 * GUC assign hook for log_connections
 */
void
assign_log_connections(const char *newval, void *extra)
{
 log_connections = *((int *) extra);
}