/*-------------------------------------------------------------------------
 *
 * snapmgr.c
 *  PostgreSQL snapshot manager
 *
 * The following functions return an MVCC snapshot that can be used in tuple
 * visibility checks:
 *
 * - GetTransactionSnapshot
 * - GetLatestSnapshot
 * - GetCatalogSnapshot
 * - GetNonHistoricCatalogSnapshot
 *
 * Each of these functions returns a reference to a statically allocated
 * snapshot.  The statically allocated snapshot is subject to change on any
 * snapshot-related function call, and should not be used directly.  Instead,
 * call PushActiveSnapshot() or RegisterSnapshot() to create a longer-lived
 * copy and use that.
 *
 * We keep track of snapshots in two ways: those "registered" by resowner.c,
 * and the "active snapshot" stack.  All snapshots in either of them live in
 * persistent memory.  When a snapshot is no longer in any of these lists
 * (tracked by separate refcounts on each snapshot), its memory can be freed.
 *
 * In addition to the above-mentioned MVCC snapshots, there are some special
 * snapshots like SnapshotSelf, SnapshotAny, and "dirty" snapshots.  They can
 * only be used in limited contexts and cannot be registered or pushed to the
 * active stack.
 *
 * ActiveSnapshot stack
 * --------------------
 *
 * Most visibility checks use the current "active snapshot" returned by
 * GetActiveSnapshot().  When running normal queries, the active snapshot is
 * set when query execution begins based on the transaction isolation level.
 *
 * The active snapshot is tracked in a stack so that the currently active one
 * is at the top of the stack.  It mirrors the process call stack: whenever we
 * recurse or switch context to fetch rows from a different portal for
 * example, the appropriate snapshot is pushed to become the active snapshot,
 * and popped on return.  Once upon a time, ActiveSnapshot was just a global
 * variable that was saved and restored similar to CurrentMemoryContext, but
 * nowadays it's managed as a separate data structure so that we can keep
 * track of which snapshots are in use and reset MyProc->xmin when there is no
 * active snapshot.
 *
 * However, there are a couple of exceptions where the active snapshot stack
 * does not strictly mirror the call stack:
 *
 * - VACUUM and a few other utility commands manage their own transactions,
 *   which take their own snapshots.  They are called with an active snapshot
 *   set, like most utility commands, but they pop the active snapshot that
 *   was pushed by the caller.  PortalRunUtility knows about the possibility
 *   that the snapshot it pushed is no longer active on return.
 *
 * - When COMMIT or ROLLBACK is executed within a procedure or DO-block, the
 *   active snapshot stack is destroyed, and re-established later when
 *   subsequent statements in the procedure are executed.  There are many
 *   limitations on when in-procedure COMMIT/ROLLBACK is allowed; one such
 *   limitation is that all the snapshots on the active snapshot stack are
 *   known to portals that are being executed, which makes it safe to reset
 *   the stack.  See EnsurePortalSnapshotExists().
 *
 * Registered snapshots
 * --------------------
 *
 * In addition to snapshots pushed to the active snapshot stack, a snapshot
 * can be registered with a resource owner.
 *
 * The FirstXactSnapshot, if any, is treated a bit specially: we increment its
 * regd_count and list it in RegisteredSnapshots, but this reference is not
 * tracked by a resource owner. We used to use the TopTransactionResourceOwner
 * to track this snapshot reference, but that introduces logical circularity
 * and thus makes it impossible to clean up in a sane fashion.  It's better to
 * handle this reference as an internally-tracked registration, so that this
 * module is entirely lower-level than ResourceOwners.
 *
 * Likewise, any snapshots that have been exported by pg_export_snapshot
 * have regd_count = 1 and are listed in RegisteredSnapshots, but are not
 * tracked by any resource owner.
 *
 * Likewise, the CatalogSnapshot is listed in RegisteredSnapshots when it
 * is valid, but is not tracked by any resource owner.
 *
 * The same is true for historic snapshots used during logical decoding,
 * their lifetime is managed separately (as they live longer than one xact.c
 * transaction).
 *
 * These arrangements let us reset MyProc->xmin when there are no snapshots
 * referenced by this transaction, and advance it when the one with oldest
 * Xmin is no longer referenced.  For simplicity however, only registered
 * snapshots not active snapshots participate in tracking which one is oldest;
 * we don't try to change MyProc->xmin except when the active-snapshot
 * stack is empty.
 *
 *
 * Portions Copyright (c) 1996-2025, PostgreSQL Global Development Group
 * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
 *
 * IDENTIFICATION
 *   src/backend/utils/time/snapmgr.c
 *
 *-------------------------------------------------------------------------
 */
#include "postgres.h"

#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

#include "access/subtrans.h"
#include "access/transam.h"
#include "access/xact.h"
#include "datatype/timestamp.h"
#include "lib/pairingheap.h"
#include "miscadmin.h"
#include "port/pg_lfind.h"
#include "storage/fd.h"
#include "storage/predicate.h"
#include "storage/proc.h"
#include "storage/procarray.h"
#include "utils/builtins.h"
#include "utils/memutils.h"
#include "utils/resowner.h"
#include "utils/snapmgr.h"
#include "utils/syscache.h"


/*
 * CurrentSnapshot points to the only snapshot taken in transaction-snapshot
 * mode, and to the latest one taken in a read-committed transaction.
 * SecondarySnapshot is a snapshot that's always up-to-date as of the current
 * instant, even in transaction-snapshot mode.  It should only be used for
 * special-purpose code (say, RI checking.)  CatalogSnapshot points to an
 * MVCC snapshot intended to be used for catalog scans; we must invalidate it
 * whenever a system catalog change occurs.
 *
 * These SnapshotData structs are static to simplify memory allocation
 * (see the hack in GetSnapshotData to avoid repeated malloc/free).
 */
static SnapshotData CurrentSnapshotData = {SNAPSHOT_MVCC};
static SnapshotData SecondarySnapshotData = {SNAPSHOT_MVCC};
static SnapshotData CatalogSnapshotData = {SNAPSHOT_MVCC};
SnapshotData SnapshotSelfData = {SNAPSHOT_SELF};
SnapshotData SnapshotAnyData = {SNAPSHOT_ANY};
SnapshotData SnapshotToastData = {SNAPSHOT_TOAST};

/* Pointers to valid snapshots */
static Snapshot CurrentSnapshot = NULL;
static Snapshot SecondarySnapshot = NULL;
static Snapshot CatalogSnapshot = NULL;
static Snapshot HistoricSnapshot = NULL;

/*
 * These are updated by GetSnapshotData.  We initialize them this way
 * for the convenience of TransactionIdIsInProgress: even in bootstrap
 * mode, we don't want it to say that BootstrapTransactionId is in progress.
 */
TransactionId TransactionXmin = FirstNormalTransactionId;
TransactionId RecentXmin = FirstNormalTransactionId;

/* (table, ctid) => (cmin, cmax) mapping during timetravel */
static HTAB *tuplecid_data = NULL;

/*
 * Elements of the active snapshot stack.
 *
 * Each element here accounts for exactly one active_count on SnapshotData.
 *
 * NB: the code assumes that elements in this list are in non-increasing
 * order of as_level; also, the list must be NULL-terminated.
 */
typedef struct ActiveSnapshotElt
{
 Snapshot as_snap;
 int   as_level;
 struct ActiveSnapshotElt *as_next;
} ActiveSnapshotElt;

/* Top of the stack of active snapshots */
static ActiveSnapshotElt *ActiveSnapshot = NULL;

/*
 * Currently registered Snapshots.  Ordered in a heap by xmin, so that we can
 * quickly find the one with lowest xmin, to advance our MyProc->xmin.
 */
static int xmin_cmp(const pairingheap_node *a, const pairingheap_node *b,
      void *arg);

static pairingheap RegisteredSnapshots = {&xmin_cmp, NULL, NULL};

/* first GetTransactionSnapshot call in a transaction? */
bool  FirstSnapshotSet = false;

/*
 * Remember the serializable transaction snapshot, if any.  We cannot trust
 * FirstSnapshotSet in combination with IsolationUsesXactSnapshot(), because
 * GUC may be reset before us, changing the value of IsolationUsesXactSnapshot.
 */
static Snapshot FirstXactSnapshot = NULL;

/* Define pathname of exported-snapshot files */
#define SNAPSHOT_EXPORT_DIR "pg_snapshots"

/* Structure holding info about exported snapshot. */
typedef struct ExportedSnapshot
{
 char    *snapfile;
 Snapshot snapshot;
} ExportedSnapshot;

/* Current xact's exported snapshots (a list of ExportedSnapshot structs) */
static List *exportedSnapshots = NIL;

/* Prototypes for local functions */
static Snapshot CopySnapshot(Snapshot snapshot);
static void UnregisterSnapshotNoOwner(Snapshot snapshot);
static void FreeSnapshot(Snapshot snapshot);
static void SnapshotResetXmin(void);

/* ResourceOwner callbacks to track snapshot references */
static void ResOwnerReleaseSnapshot(Datum res);

static const ResourceOwnerDesc snapshot_resowner_desc =
{
 .name = "snapshot reference",
 .release_phase = RESOURCE_RELEASE_AFTER_LOCKS,
 .release_priority = RELEASE_PRIO_SNAPSHOT_REFS,
 .ReleaseResource = ResOwnerReleaseSnapshot,
 .DebugPrint = NULL   /* the default message is fine */
};

/* Convenience wrappers over ResourceOwnerRemember/Forget */
static inline void
ResourceOwnerRememberSnapshot(ResourceOwner owner, Snapshot snap)
{
 ResourceOwnerRemember(owner, PointerGetDatum(snap), &snapshot_resowner_desc);
}
static inline void
ResourceOwnerForgetSnapshot(ResourceOwner owner, Snapshot snap)
{
 ResourceOwnerForget(owner, PointerGetDatum(snap), &snapshot_resowner_desc);
}

/*
 * Snapshot fields to be serialized.
 *
 * Only these fields need to be sent to the cooperating backend; the
 * remaining ones can (and must) be set by the receiver upon restore.
 */
typedef struct SerializedSnapshotData
{
 TransactionId xmin;
 TransactionId xmax;
 uint32  xcnt;
 int32  subxcnt;
 bool  suboverflowed;
 bool  takenDuringRecovery;
 CommandId curcid;
} SerializedSnapshotData;

/*
 * GetTransactionSnapshot
 *  Get the appropriate snapshot for a new query in a transaction.
 *
 * Note that the return value points at static storage that will be modified
 * by future calls and by CommandCounterIncrement().  Callers must call
 * RegisterSnapshot or PushActiveSnapshot on the returned snap before doing
 * any other non-trivial work that could invalidate it.
 */
Snapshot
GetTransactionSnapshot(void)
{
 /*
  * Return historic snapshot if doing logical decoding.
  *
  * Historic snapshots are only usable for catalog access, not for
  * general-purpose queries.  The caller is responsible for ensuring that
  * the snapshot is used correctly! (PostgreSQL code never calls this
  * during logical decoding, but extensions can do it.)
 */
 if (HistoricSnapshotActive())
 {
  /*
   * We'll never need a non-historic transaction snapshot in this
   * (sub-)transaction, so there's no need to be careful to set one up
   * for later calls to GetTransactionSnapshot().
 */
  Assert(!FirstSnapshotSet);
  return HistoricSnapshot;
 }

 /* First call in transaction? */
 if (!FirstSnapshotSet)
 {
  /*
   * Don't allow catalog snapshot to be older than xact snapshot.  Must
   * do this first to allow the empty-heap Assert to succeed.
 */
  InvalidateCatalogSnapshot();

  Assert(pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots));
  Assert(FirstXactSnapshot == NULL);

  if (IsInParallelMode())
   elog(ERROR,
     "cannot take query snapshot during a parallel operation");

  /*
   * In transaction-snapshot mode, the first snapshot must live until
   * end of xact regardless of what the caller does with it, so we must
   * make a copy of it rather than returning CurrentSnapshotData
   * directly.  Furthermore, if we're running in serializable mode,
   * predicate.c needs to wrap the snapshot fetch in its own processing.
 */
  if (IsolationUsesXactSnapshot())
  {
   /* First, create the snapshot in CurrentSnapshotData */
   if (IsolationIsSerializable())
    CurrentSnapshot = GetSerializableTransactionSnapshot(&CurrentSnapshotData);
   else
    CurrentSnapshot = GetSnapshotData(&CurrentSnapshotData);
   /* Make a saved copy */
   CurrentSnapshot = CopySnapshot(CurrentSnapshot);
   FirstXactSnapshot = CurrentSnapshot;
   /* Mark it as "registered" in FirstXactSnapshot */
   FirstXactSnapshot->regd_count++;
   pairingheap_add(&RegisteredSnapshots, &FirstXactSnapshot->ph_node);
  }
  else
   CurrentSnapshot = GetSnapshotData(&CurrentSnapshotData);

  FirstSnapshotSet = true;
  return CurrentSnapshot;
 }

 if (IsolationUsesXactSnapshot())
  return CurrentSnapshot;

 /* Don't allow catalog snapshot to be older than xact snapshot. */
 InvalidateCatalogSnapshot();

 CurrentSnapshot = GetSnapshotData(&CurrentSnapshotData);

 return CurrentSnapshot;
}

/*
 * GetLatestSnapshot
 *  Get a snapshot that is up-to-date as of the current instant,
 *  even if we are executing in transaction-snapshot mode.
 */
Snapshot
GetLatestSnapshot(void)
{
 /*
  * We might be able to relax this, but nothing that could otherwise work
  * needs it.
 */
 if (IsInParallelMode())
  elog(ERROR,
    "cannot update SecondarySnapshot during a parallel operation");

 /*
  * So far there are no cases requiring support for GetLatestSnapshot()
  * during logical decoding, but it wouldn't be hard to add if required.
 */
 Assert(!HistoricSnapshotActive());

 /* If first call in transaction, go ahead and set the xact snapshot */
 if (!FirstSnapshotSet)
  return GetTransactionSnapshot();

 SecondarySnapshot = GetSnapshotData(&SecondarySnapshotData);

 return SecondarySnapshot;
}

/*
 * GetCatalogSnapshot
 *  Get a snapshot that is sufficiently up-to-date for scan of the
 *  system catalog with the specified OID.
 */
Snapshot
GetCatalogSnapshot(Oid relid)
{
 /*
  * Return historic snapshot while we're doing logical decoding, so we can
  * see the appropriate state of the catalog.
  *
  * This is the primary reason for needing to reset the system caches after
  * finishing decoding.
 */
 if (HistoricSnapshotActive())
  return HistoricSnapshot;

 return GetNonHistoricCatalogSnapshot(relid);
}

/*
 * GetNonHistoricCatalogSnapshot
 *  Get a snapshot that is sufficiently up-to-date for scan of the system
 *  catalog with the specified OID, even while historic snapshots are set
 *  up.
 */
Snapshot
GetNonHistoricCatalogSnapshot(Oid relid)
{
 /*
  * If the caller is trying to scan a relation that has no syscache, no
  * catcache invalidations will be sent when it is updated.  For a few key
  * relations, snapshot invalidations are sent instead.  If we're trying to
  * scan a relation for which neither catcache nor snapshot invalidations
  * are sent, we must refresh the snapshot every time.
 */
 if (CatalogSnapshot &&
  !RelationInvalidatesSnapshotsOnly(relid) &&
  !RelationHasSysCache(relid))
  InvalidateCatalogSnapshot();

 if (CatalogSnapshot == NULL)
 {
  /* Get new snapshot. */
  CatalogSnapshot = GetSnapshotData(&CatalogSnapshotData);

  /*
   * Make sure the catalog snapshot will be accounted for in decisions
   * about advancing PGPROC->xmin.  We could apply RegisterSnapshot, but
   * that would result in making a physical copy, which is overkill; and
   * it would also create a dependency on some resource owner, which we
   * do not want for reasons explained at the head of this file. Instead
   * just shove the CatalogSnapshot into the pairing heap manually. This
   * has to be reversed in InvalidateCatalogSnapshot, of course.
   *
   * NB: it had better be impossible for this to throw error, since the
   * CatalogSnapshot pointer is already valid.
 */
  pairingheap_add(&RegisteredSnapshots, &CatalogSnapshot->ph_node);
 }

 return CatalogSnapshot;
}

/*
 * InvalidateCatalogSnapshot
 *  Mark the current catalog snapshot, if any, as invalid
 *
 * We could change this API to allow the caller to provide more fine-grained
 * invalidation details, so that a change to relation A wouldn't prevent us
 * from using our cached snapshot to scan relation B, but so far there's no
 * evidence that the CPU cycles we spent tracking such fine details would be
 * well-spent.
 */
void
InvalidateCatalogSnapshot(void)
{
 if (CatalogSnapshot)
 {
  pairingheap_remove(&RegisteredSnapshots, &CatalogSnapshot->ph_node);
  CatalogSnapshot = NULL;
  SnapshotResetXmin();
 }
}

/*
 * InvalidateCatalogSnapshotConditionally
 *  Drop catalog snapshot if it's the only one we have
 *
 * This is called when we are about to wait for client input, so we don't
 * want to continue holding the catalog snapshot if it might mean that the
 * global xmin horizon can't advance.  However, if there are other snapshots
 * still active or registered, the catalog snapshot isn't likely to be the
 * oldest one, so we might as well keep it.
 */
void
InvalidateCatalogSnapshotConditionally(void)
{
 if (CatalogSnapshot &&
  ActiveSnapshot == NULL &&
  pairingheap_is_singular(&RegisteredSnapshots))
  InvalidateCatalogSnapshot();
}

/*
 * SnapshotSetCommandId
 *  Propagate CommandCounterIncrement into the static snapshots, if set
 */
void
SnapshotSetCommandId(CommandId curcid)
{
 if (!FirstSnapshotSet)
  return;

 if (CurrentSnapshot)
  CurrentSnapshot->curcid = curcid;
 if (SecondarySnapshot)
  SecondarySnapshot->curcid = curcid;
 /* Should we do the same with CatalogSnapshot? */
}

/*
 * SetTransactionSnapshot
 *  Set the transaction's snapshot from an imported MVCC snapshot.
 *
 * Note that this is very closely tied to GetTransactionSnapshot --- it
 * must take care of all the same considerations as the first-snapshot case
 * in GetTransactionSnapshot.
 */
static void
SetTransactionSnapshot(Snapshot sourcesnap, VirtualTransactionId *sourcevxid,
        int sourcepid, PGPROC *sourceproc)
{
 /* Caller should have checked this already */
 Assert(!FirstSnapshotSet);

 /* Better do this to ensure following Assert succeeds. */
 InvalidateCatalogSnapshot();

 Assert(pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots));
 Assert(FirstXactSnapshot == NULL);
 Assert(!HistoricSnapshotActive());

 /*
  * Even though we are not going to use the snapshot it computes, we must
  * call GetSnapshotData, for two reasons: (1) to be sure that
  * CurrentSnapshotData's XID arrays have been allocated, and (2) to update
  * the state for GlobalVis*.
 */
 CurrentSnapshot = GetSnapshotData(&CurrentSnapshotData);

 /*
  * Now copy appropriate fields from the source snapshot.
 */
 CurrentSnapshot->xmin = sourcesnap->xmin;
 CurrentSnapshot->xmax = sourcesnap->xmax;
 CurrentSnapshot->xcnt = sourcesnap->xcnt;
 Assert(sourcesnap->xcnt <= GetMaxSnapshotXidCount());
 if (sourcesnap->xcnt > 0)
  memcpy(CurrentSnapshot->xip, sourcesnap->xip,
      sourcesnap->xcnt * sizeof(TransactionId));
 CurrentSnapshot->subxcnt = sourcesnap->subxcnt;
 Assert(sourcesnap->subxcnt <= GetMaxSnapshotSubxidCount());
 if (sourcesnap->subxcnt > 0)
  memcpy(CurrentSnapshot->subxip, sourcesnap->subxip,
      sourcesnap->subxcnt * sizeof(TransactionId));
 CurrentSnapshot->suboverflowed = sourcesnap->suboverflowed;
 CurrentSnapshot->takenDuringRecovery = sourcesnap->takenDuringRecovery;
 /* NB: curcid should NOT be copied, it's a local matter */

 CurrentSnapshot->snapXactCompletionCount = 0;

 /*
  * Now we have to fix what GetSnapshotData did with MyProc->xmin and
  * TransactionXmin.  There is a race condition: to make sure we are not
  * causing the global xmin to go backwards, we have to test that the
  * source transaction is still running, and that has to be done
  * atomically. So let procarray.c do it.
  *
  * Note: in serializable mode, predicate.c will do this a second time. It
  * doesn't seem worth contorting the logic here to avoid two calls,
  * especially since it's not clear that predicate.c *must* do this.
 */
 if (sourceproc != NULL)
 {
  if (!ProcArrayInstallRestoredXmin(CurrentSnapshot->xmin, sourceproc))
   ereport(ERROR,
     (errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),
      errmsg("could not import the requested snapshot"),
      errdetail("The source transaction is not running anymore.")));
 }
 else if (!ProcArrayInstallImportedXmin(CurrentSnapshot->xmin, sourcevxid))
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),
     errmsg("could not import the requested snapshot"),
     errdetail("The source process with PID %d is not running anymore.",
         sourcepid)));

 /*
  * In transaction-snapshot mode, the first snapshot must live until end of
  * xact, so we must make a copy of it.  Furthermore, if we're running in
  * serializable mode, predicate.c needs to do its own processing.
 */
 if (IsolationUsesXactSnapshot())
 {
  if (IsolationIsSerializable())
   SetSerializableTransactionSnapshot(CurrentSnapshot, sourcevxid,
              sourcepid);
  /* Make a saved copy */
  CurrentSnapshot = CopySnapshot(CurrentSnapshot);
  FirstXactSnapshot = CurrentSnapshot;
  /* Mark it as "registered" in FirstXactSnapshot */
  FirstXactSnapshot->regd_count++;
  pairingheap_add(&RegisteredSnapshots, &FirstXactSnapshot->ph_node);
 }

 FirstSnapshotSet = true;
}

/*
 * CopySnapshot
 *  Copy the given snapshot.
 *
 * The copy is palloc'd in TopTransactionContext and has initial refcounts set
 * to 0.  The returned snapshot has the copied flag set.
 */
static Snapshot
CopySnapshot(Snapshot snapshot)
{
 Snapshot newsnap;
 Size  subxipoff;
 Size  size;

 Assert(snapshot != InvalidSnapshot);

 /* We allocate any XID arrays needed in the same palloc block. */
 size = subxipoff = sizeof(SnapshotData) +
  snapshot->xcnt * sizeof(TransactionId);
 if (snapshot->subxcnt > 0)
  size += snapshot->subxcnt * sizeof(TransactionId);

 newsnap = (Snapshot) MemoryContextAlloc(TopTransactionContext, size);
 memcpy(newsnap, snapshot, sizeof(SnapshotData));

 newsnap->regd_count = 0;
 newsnap->active_count = 0;
 newsnap->copied = true;
 newsnap->snapXactCompletionCount = 0;

 /* setup XID array */
 if (snapshot->xcnt > 0)
 {
  newsnap->xip = (TransactionId *) (newsnap + 1);
  memcpy(newsnap->xip, snapshot->xip,
      snapshot->xcnt * sizeof(TransactionId));
 }
 else
  newsnap->xip = NULL;

 /*
  * Setup subXID array. Don't bother to copy it if it had overflowed,
  * though, because it's not used anywhere in that case. Except if it's a
  * snapshot taken during recovery; all the top-level XIDs are in subxip as
  * well in that case, so we mustn't lose them.
 */
 if (snapshot->subxcnt > 0 &&
  (!snapshot->suboverflowed || snapshot->takenDuringRecovery))
 {
  newsnap->subxip = (TransactionId *) ((char *) newsnap + subxipoff);
  memcpy(newsnap->subxip, snapshot->subxip,
      snapshot->subxcnt * sizeof(TransactionId));
 }
 else
  newsnap->subxip = NULL;

 return newsnap;
}

/*
 * FreeSnapshot
 *  Free the memory associated with a snapshot.
 */
static void
FreeSnapshot(Snapshot snapshot)
{
 Assert(snapshot->regd_count == 0);
 Assert(snapshot->active_count == 0);
 Assert(snapshot->copied);

 pfree(snapshot);
}

/*
 * PushActiveSnapshot
 *  Set the given snapshot as the current active snapshot
 *
 * If the passed snapshot is a statically-allocated one, or it is possibly
 * subject to a future command counter update, create a new long-lived copy
 * with active refcount=1.  Otherwise, only increment the refcount.
 */
void
PushActiveSnapshot(Snapshot snapshot)
{
 PushActiveSnapshotWithLevel(snapshot, GetCurrentTransactionNestLevel());
}

/*
 * PushActiveSnapshotWithLevel
 *  Set the given snapshot as the current active snapshot
 *
 * Same as PushActiveSnapshot except that caller can specify the
 * transaction nesting level that "owns" the snapshot.  This level
 * must not be deeper than the current top of the snapshot stack.
 */
void
PushActiveSnapshotWithLevel(Snapshot snapshot, int snap_level)
{
 ActiveSnapshotElt *newactive;

 Assert(snapshot != InvalidSnapshot);
 Assert(ActiveSnapshot == NULL || snap_level >= ActiveSnapshot->as_level);

 newactive = MemoryContextAlloc(TopTransactionContext, sizeof(ActiveSnapshotElt));

 /*
  * Checking SecondarySnapshot is probably useless here, but it seems
  * better to be sure.
 */
 if (snapshot == CurrentSnapshot || snapshot == SecondarySnapshot ||
  !snapshot->copied)
  newactive->as_snap = CopySnapshot(snapshot);
 else
  newactive->as_snap = snapshot;

 newactive->as_next = ActiveSnapshot;
 newactive->as_level = snap_level;

 newactive->as_snap->active_count++;

 ActiveSnapshot = newactive;
}

/*
 * PushCopiedSnapshot
 *  As above, except forcibly copy the presented snapshot.
 *
 * This should be used when the ActiveSnapshot has to be modifiable, for
 * example if the caller intends to call UpdateActiveSnapshotCommandId.
 * The new snapshot will be released when popped from the stack.
 */
void
PushCopiedSnapshot(Snapshot snapshot)
{
 PushActiveSnapshot(CopySnapshot(snapshot));
}

/*
 * UpdateActiveSnapshotCommandId
 *
 * Update the current CID of the active snapshot.  This can only be applied
 * to a snapshot that is not referenced elsewhere.
 */
void
UpdateActiveSnapshotCommandId(void)
{
 CommandId save_curcid,
    curcid;

 Assert(ActiveSnapshot != NULL);
 Assert(ActiveSnapshot->as_snap->active_count == 1);
 Assert(ActiveSnapshot->as_snap->regd_count == 0);

 /*
  * Don't allow modification of the active snapshot during parallel
  * operation.  We share the snapshot to worker backends at the beginning
  * of parallel operation, so any change to the snapshot can lead to
  * inconsistencies.  We have other defenses against
  * CommandCounterIncrement, but there are a few places that call this
  * directly, so we put an additional guard here.
 */
 save_curcid = ActiveSnapshot->as_snap->curcid;
 curcid = GetCurrentCommandId(false);
 if (IsInParallelMode() && save_curcid != curcid)
  elog(ERROR, "cannot modify commandid in active snapshot during a parallel operation");
 ActiveSnapshot->as_snap->curcid = curcid;
}

/*
 * PopActiveSnapshot
 *
 * Remove the topmost snapshot from the active snapshot stack, decrementing the
 * reference count, and free it if this was the last reference.
 */
void
PopActiveSnapshot(void)
{
 ActiveSnapshotElt *newstack;

 newstack = ActiveSnapshot->as_next;

 Assert(ActiveSnapshot->as_snap->active_count > 0);

 ActiveSnapshot->as_snap->active_count--;

 if (ActiveSnapshot->as_snap->active_count == 0 &&
  ActiveSnapshot->as_snap->regd_count == 0)
  FreeSnapshot(ActiveSnapshot->as_snap);

 pfree(ActiveSnapshot);
 ActiveSnapshot = newstack;

 SnapshotResetXmin();
}

/*
 * GetActiveSnapshot
 *  Return the topmost snapshot in the Active stack.
 */
Snapshot
GetActiveSnapshot(void)
{
 Assert(ActiveSnapshot != NULL);

 return ActiveSnapshot->as_snap;
}

/*
 * ActiveSnapshotSet
 *  Return whether there is at least one snapshot in the Active stack
 */
bool
ActiveSnapshotSet(void)
{
 return ActiveSnapshot != NULL;
}

/*
 * RegisterSnapshot
 *  Register a snapshot as being in use by the current resource owner
 *
 * If InvalidSnapshot is passed, it is not registered.
 */
Snapshot
RegisterSnapshot(Snapshot snapshot)
{
 if (snapshot == InvalidSnapshot)
  return InvalidSnapshot;

 return RegisterSnapshotOnOwner(snapshot, CurrentResourceOwner);
}

/*
 * RegisterSnapshotOnOwner
 *  As above, but use the specified resource owner
 */
Snapshot
RegisterSnapshotOnOwner(Snapshot snapshot, ResourceOwner owner)
{
 Snapshot snap;

 if (snapshot == InvalidSnapshot)
  return InvalidSnapshot;

 /* Static snapshot?  Create a persistent copy */
 snap = snapshot->copied ? snapshot : CopySnapshot(snapshot);

 /* and tell resowner.c about it */
 ResourceOwnerEnlarge(owner);
 snap->regd_count++;
 ResourceOwnerRememberSnapshot(owner, snap);

 if (snap->regd_count == 1)
  pairingheap_add(&RegisteredSnapshots, &snap->ph_node);

 return snap;
}

/*
 * UnregisterSnapshot
 *
 * Decrement the reference count of a snapshot, remove the corresponding
 * reference from CurrentResourceOwner, and free the snapshot if no more
 * references remain.
 */
void
UnregisterSnapshot(Snapshot snapshot)
{
 if (snapshot == NULL)
  return;

 UnregisterSnapshotFromOwner(snapshot, CurrentResourceOwner);
}

/*
 * UnregisterSnapshotFromOwner
 *  As above, but use the specified resource owner
 */
void
UnregisterSnapshotFromOwner(Snapshot snapshot, ResourceOwner owner)
{
 if (snapshot == NULL)
  return;

 ResourceOwnerForgetSnapshot(owner, snapshot);
 UnregisterSnapshotNoOwner(snapshot);
}

static void
UnregisterSnapshotNoOwner(Snapshot snapshot)
{
 Assert(snapshot->regd_count > 0);
 Assert(!pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots));

 snapshot->regd_count--;
 if (snapshot->regd_count == 0)
  pairingheap_remove(&RegisteredSnapshots, &snapshot->ph_node);

 if (snapshot->regd_count == 0 && snapshot->active_count == 0)
 {
  FreeSnapshot(snapshot);
  SnapshotResetXmin();
 }
}

/*
 * Comparison function for RegisteredSnapshots heap.  Snapshots are ordered
 * by xmin, so that the snapshot with smallest xmin is at the top.
 */
static int
xmin_cmp(const pairingheap_node *a, const pairingheap_node *b, void *arg)
{
 const SnapshotData *asnap = pairingheap_const_container(SnapshotData, ph_node, a);
 const SnapshotData *bsnap = pairingheap_const_container(SnapshotData, ph_node, b);

 if (TransactionIdPrecedes(asnap->xmin, bsnap->xmin))
  return 1;
 else if (TransactionIdFollows(asnap->xmin, bsnap->xmin))
  return -1;
 else
  return 0;
}

/*
 * SnapshotResetXmin
 *
 * If there are no more snapshots, we can reset our PGPROC->xmin to
 * InvalidTransactionId. Note we can do this without locking because we assume
 * that storing an Xid is atomic.
 *
 * Even if there are some remaining snapshots, we may be able to advance our
 * PGPROC->xmin to some degree.  This typically happens when a portal is
 * dropped.  For efficiency, we only consider recomputing PGPROC->xmin when
 * the active snapshot stack is empty; this allows us not to need to track
 * which active snapshot is oldest.
 */
static void
SnapshotResetXmin(void)
{
 Snapshot minSnapshot;

 if (ActiveSnapshot != NULL)
  return;

 if (pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots))
 {
  MyProc->xmin = TransactionXmin = InvalidTransactionId;
  return;
 }

 minSnapshot = pairingheap_container(SnapshotData, ph_node,
          pairingheap_first(&RegisteredSnapshots));

 if (TransactionIdPrecedes(MyProc->xmin, minSnapshot->xmin))
  MyProc->xmin = TransactionXmin = minSnapshot->xmin;
}

/*
 * AtSubCommit_Snapshot
 */
void
AtSubCommit_Snapshot(int level)
{
 ActiveSnapshotElt *active;

 /*
  * Relabel the active snapshots set in this subtransaction as though they
  * are owned by the parent subxact.
 */
 for (active = ActiveSnapshot; active != NULL; active = active->as_next)
 {
  if (active->as_level < level)
   break;
  active->as_level = level - 1;
 }
}

/*
 * AtSubAbort_Snapshot
 *  Clean up snapshots after a subtransaction abort
 */
void
AtSubAbort_Snapshot(int level)
{
 /* Forget the active snapshots set by this subtransaction */
 while (ActiveSnapshot && ActiveSnapshot->as_level >= level)
 {
  ActiveSnapshotElt *next;

  next = ActiveSnapshot->as_next;

  /*
   * Decrement the snapshot's active count.  If it's still registered or
   * marked as active by an outer subtransaction, we can't free it yet.
 */
  Assert(ActiveSnapshot->as_snap->active_count >= 1);
  ActiveSnapshot->as_snap->active_count -= 1;

  if (ActiveSnapshot->as_snap->active_count == 0 &&
   ActiveSnapshot->as_snap->regd_count == 0)
   FreeSnapshot(ActiveSnapshot->as_snap);

  /* and free the stack element */
  pfree(ActiveSnapshot);

  ActiveSnapshot = next;
 }

 SnapshotResetXmin();
}

/*
 * AtEOXact_Snapshot
 *  Snapshot manager's cleanup function for end of transaction
 */
void
AtEOXact_Snapshot(bool isCommit, bool resetXmin)
{
 /*
  * In transaction-snapshot mode we must release our privately-managed
  * reference to the transaction snapshot.  We must remove it from
  * RegisteredSnapshots to keep the check below happy.  But we don't bother
  * to do FreeSnapshot, for two reasons: the memory will go away with
  * TopTransactionContext anyway, and if someone has left the snapshot
  * stacked as active, we don't want the code below to be chasing through a
  * dangling pointer.
 */
 if (FirstXactSnapshot != NULL)
 {
  Assert(FirstXactSnapshot->regd_count > 0);
  Assert(!pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots));
  pairingheap_remove(&RegisteredSnapshots, &FirstXactSnapshot->ph_node);
 }
 FirstXactSnapshot = NULL;

 /*
  * If we exported any snapshots, clean them up.
 */
 if (exportedSnapshots != NIL)
 {
  ListCell   *lc;

  /*
   * Get rid of the files.  Unlink failure is only a WARNING because (1)
   * it's too late to abort the transaction, and (2) leaving a leaked
   * file around has little real consequence anyway.
   *
   * We also need to remove the snapshots from RegisteredSnapshots to
   * prevent a warning below.
   *
   * As with the FirstXactSnapshot, we don't need to free resources of
   * the snapshot itself as it will go away with the memory context.
 */
  foreach(lc, exportedSnapshots)
  {
   ExportedSnapshot *esnap = (ExportedSnapshot *) lfirst(lc);

   if (unlink(esnap->snapfile))
    elog(WARNING, "could not unlink file \"%s\": %m",
      esnap->snapfile);

   pairingheap_remove(&RegisteredSnapshots,
          &esnap->snapshot->ph_node);
  }

  exportedSnapshots = NIL;
 }

 /* Drop catalog snapshot if any */
 InvalidateCatalogSnapshot();

 /* On commit, complain about leftover snapshots */
 if (isCommit)
 {
  ActiveSnapshotElt *active;

  if (!pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots))
   elog(WARNING, "registered snapshots seem to remain after cleanup");

  /* complain about unpopped active snapshots */
  for (active = ActiveSnapshot; active != NULL; active = active->as_next)
   elog(WARNING, "snapshot %p still active", active);
 }

 /*
  * And reset our state.  We don't need to free the memory explicitly --
  * it'll go away with TopTransactionContext.
 */
 ActiveSnapshot = NULL;
 pairingheap_reset(&RegisteredSnapshots);

 CurrentSnapshot = NULL;
 SecondarySnapshot = NULL;

 FirstSnapshotSet = false;

 /*
  * During normal commit processing, we call ProcArrayEndTransaction() to
  * reset the MyProc->xmin. That call happens prior to the call to
  * AtEOXact_Snapshot(), so we need not touch xmin here at all.
 */
 if (resetXmin)
  SnapshotResetXmin();

 Assert(resetXmin || MyProc->xmin == 0);
}


/*
 * ExportSnapshot
 *  Export the snapshot to a file so that other backends can import it.
 *  Returns the token (the file name) that can be used to import this
 *  snapshot.
 */
char *
ExportSnapshot(Snapshot snapshot)
{
 TransactionId topXid;
 TransactionId *children;
 ExportedSnapshot *esnap;
 int   nchildren;
 int   addTopXid;
 StringInfoData buf;
 FILE    *f;
 int   i;
 MemoryContext oldcxt;
 char  path[MAXPGPATH];
 char  pathtmp[MAXPGPATH];

 /*
  * It's tempting to call RequireTransactionBlock here, since it's not very
  * useful to export a snapshot that will disappear immediately afterwards.
  * However, we haven't got enough information to do that, since we don't
  * know if we're at top level or not.  For example, we could be inside a
  * plpgsql function that is going to fire off other transactions via
  * dblink.  Rather than disallow perfectly legitimate usages, don't make a
  * check.
  *
  * Also note that we don't make any restriction on the transaction's
  * isolation level; however, importers must check the level if they are
  * serializable.
 */

 /*
  * Get our transaction ID if there is one, to include in the snapshot.
 */
 topXid = GetTopTransactionIdIfAny();

 /*
  * We cannot export a snapshot from a subtransaction because there's no
  * easy way for importers to verify that the same subtransaction is still
  * running.
 */
 if (IsSubTransaction())
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_ACTIVE_SQL_TRANSACTION),
     errmsg("cannot export a snapshot from a subtransaction")));

 /*
  * We do however allow previous committed subtransactions to exist.
  * Importers of the snapshot must see them as still running, so get their
  * XIDs to add them to the snapshot.
 */
 nchildren = xactGetCommittedChildren(&children);

 /*
  * Generate file path for the snapshot.  We start numbering of snapshots
  * inside the transaction from 1.
 */
 snprintf(path, sizeof(path), SNAPSHOT_EXPORT_DIR "/%08X-%08X-%d",
    MyProc->vxid.procNumber, MyProc->vxid.lxid,
    list_length(exportedSnapshots) + 1);

 /*
  * Copy the snapshot into TopTransactionContext, add it to the
  * exportedSnapshots list, and mark it pseudo-registered.  We do this to
  * ensure that the snapshot's xmin is honored for the rest of the
  * transaction.
 */
 snapshot = CopySnapshot(snapshot);

 oldcxt = MemoryContextSwitchTo(TopTransactionContext);
 esnap = (ExportedSnapshot *) palloc(sizeof(ExportedSnapshot));
 esnap->snapfile = pstrdup(path);
 esnap->snapshot = snapshot;
 exportedSnapshots = lappend(exportedSnapshots, esnap);
 MemoryContextSwitchTo(oldcxt);

 snapshot->regd_count++;
 pairingheap_add(&RegisteredSnapshots, &snapshot->ph_node);

 /*
  * Fill buf with a text serialization of the snapshot, plus identification
  * data about this transaction.  The format expected by ImportSnapshot is
  * pretty rigid: each line must be fieldname:value.
 */
 initStringInfo(&buf);

 appendStringInfo(&buf, "vxid:%d/%u\n", MyProc->vxid.procNumber, MyProc->vxid.lxid);
 appendStringInfo(&buf, "pid:%d\n", MyProcPid);
 appendStringInfo(&buf, "dbid:%u\n", MyDatabaseId);
 appendStringInfo(&buf, "iso:%d\n", XactIsoLevel);
 appendStringInfo(&buf, "ro:%d\n", XactReadOnly);

 appendStringInfo(&buf, "xmin:%u\n", snapshot->xmin);
 appendStringInfo(&buf, "xmax:%u\n", snapshot->xmax);

 /*
  * We must include our own top transaction ID in the top-xid data, since
  * by definition we will still be running when the importing transaction
  * adopts the snapshot, but GetSnapshotData never includes our own XID in
  * the snapshot.  (There must, therefore, be enough room to add it.)
  *
  * However, it could be that our topXid is after the xmax, in which case
  * we shouldn't include it because xip[] members are expected to be before
  * xmax.  (We need not make the same check for subxip[] members, see
  * snapshot.h.)
 */
 addTopXid = (TransactionIdIsValid(topXid) &&
     TransactionIdPrecedes(topXid, snapshot->xmax)) ? 1 : 0;
 appendStringInfo(&buf, "xcnt:%d\n", snapshot->xcnt + addTopXid);
 for (i = 0; i < snapshot->xcnt; i++)
  appendStringInfo(&buf, "xip:%u\n", snapshot->xip[i]);
 if (addTopXid)
  appendStringInfo(&buf, "xip:%u\n", topXid);

 /*
  * Similarly, we add our subcommitted child XIDs to the subxid data. Here,
  * we have to cope with possible overflow.
 */
 if (snapshot->suboverflowed ||
  snapshot->subxcnt + nchildren > GetMaxSnapshotSubxidCount())
  appendStringInfoString(&buf, "sof:1\n");
 else
 {
  appendStringInfoString(&buf, "sof:0\n");
  appendStringInfo(&buf, "sxcnt:%d\n", snapshot->subxcnt + nchildren);
  for (i = 0; i < snapshot->subxcnt; i++)
   appendStringInfo(&buf, "sxp:%u\n", snapshot->subxip[i]);
  for (i = 0; i < nchildren; i++)
   appendStringInfo(&buf, "sxp:%u\n", children[i]);
 }
 appendStringInfo(&buf, "rec:%u\n", snapshot->takenDuringRecovery);

 /*
  * Now write the text representation into a file.  We first write to a
  * ".tmp" filename, and rename to final filename if no error.  This
  * ensures that no other backend can read an incomplete file
  * (ImportSnapshot won't allow it because of its valid-characters check).
 */
 snprintf(pathtmp, sizeof(pathtmp), "%s.tmp", path);
 if (!(f = AllocateFile(pathtmp, PG_BINARY_W)))
  ereport(ERROR,
    (errcode_for_file_access(),
     errmsg("could not create file \"%s\": %m", pathtmp)));

 if (fwrite(buf.data, buf.len, 1, f) != 1)
  ereport(ERROR,
    (errcode_for_file_access(),
     errmsg("could not write to file \"%s\": %m", pathtmp)));

 /* no fsync() since file need not survive a system crash */

 if (FreeFile(f))
  ereport(ERROR,
    (errcode_for_file_access(),
     errmsg("could not write to file \"%s\": %m", pathtmp)));

 /*
  * Now that we have written everything into a .tmp file, rename the file
  * to remove the .tmp suffix.
 */
 if (rename(pathtmp, path) < 0)
  ereport(ERROR,
    (errcode_for_file_access(),
     errmsg("could not rename file \"%s\" to \"%s\": %m",
      pathtmp, path)));

 /*
  * The basename of the file is what we return from pg_export_snapshot().
  * It's already in path in a textual format and we know that the path
  * starts with SNAPSHOT_EXPORT_DIR.  Skip over the prefix and the slash
  * and pstrdup it so as not to return the address of a local variable.
 */
 return pstrdup(path + strlen(SNAPSHOT_EXPORT_DIR) + 1);
}

/*
 * pg_export_snapshot
 *  SQL-callable wrapper for ExportSnapshot.
 */
Datum
pg_export_snapshot(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 char    *snapshotName;

 snapshotName = ExportSnapshot(GetActiveSnapshot());
 PG_RETURN_TEXT_P(cstring_to_text(snapshotName));
}


/*
 * Parsing subroutines for ImportSnapshot: parse a line with the given
 * prefix followed by a value, and advance *s to the next line.  The
 * filename is provided for use in error messages.
 */
static int
parseIntFromText(const char *prefix, char **s, const char *filename)
{
 char    *ptr = *s;
 int   prefixlen = strlen(prefix);
 int   val;

 if (strncmp(ptr, prefix, prefixlen) != 0)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 ptr += prefixlen;
 if (sscanf(ptr, "%d", &val) != 1)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 ptr = strchr(ptr, '\n');
 if (!ptr)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 *s = ptr + 1;
 return val;
}

static TransactionId
parseXidFromText(const char *prefix, char **s, const char *filename)
{
 char    *ptr = *s;
 int   prefixlen = strlen(prefix);
 TransactionId val;

 if (strncmp(ptr, prefix, prefixlen) != 0)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 ptr += prefixlen;
 if (sscanf(ptr, "%u", &val) != 1)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 ptr = strchr(ptr, '\n');
 if (!ptr)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 *s = ptr + 1;
 return val;
}

static void
parseVxidFromText(const char *prefix, char **s, const char *filename,
      VirtualTransactionId *vxid)
{
 char    *ptr = *s;
 int   prefixlen = strlen(prefix);

 if (strncmp(ptr, prefix, prefixlen) != 0)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 ptr += prefixlen;
 if (sscanf(ptr, "%d/%u", &vxid->procNumber, &vxid->localTransactionId) != 2)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 ptr = strchr(ptr, '\n');
 if (!ptr)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", filename)));
 *s = ptr + 1;
}

/*
 * ImportSnapshot
 *  Import a previously exported snapshot.  The argument should be a
 *  filename in SNAPSHOT_EXPORT_DIR.  Load the snapshot from that file.
 *  This is called by "SET TRANSACTION SNAPSHOT 'foo'".
 */
void
ImportSnapshot(const char *idstr)
{
 char  path[MAXPGPATH];
 FILE    *f;
 struct stat stat_buf;
 char    *filebuf;
 int   xcnt;
 int   i;
 VirtualTransactionId src_vxid;
 int   src_pid;
 Oid   src_dbid;
 int   src_isolevel;
 bool  src_readonly;
 SnapshotData snapshot;

 /*
  * Must be at top level of a fresh transaction.  Note in particular that
  * we check we haven't acquired an XID --- if we have, it's conceivable
  * that the snapshot would show it as not running, making for very screwy
  * behavior.
 */
 if (FirstSnapshotSet ||
  GetTopTransactionIdIfAny() != InvalidTransactionId ||
  IsSubTransaction())
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_ACTIVE_SQL_TRANSACTION),
     errmsg("SET TRANSACTION SNAPSHOT must be called before any query")));

 /*
  * If we are in read committed mode then the next query would execute with
  * a new snapshot thus making this function call quite useless.
 */
 if (!IsolationUsesXactSnapshot())
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
     errmsg("a snapshot-importing transaction must have isolation level SERIALIZABLE or REPEATABLE READ")));

 /*
  * Verify the identifier: only 0-9, A-F and hyphens are allowed.  We do
  * this mainly to prevent reading arbitrary files.
 */
 if (strspn(idstr, "0123456789ABCDEF-") != strlen(idstr))
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
     errmsg("invalid snapshot identifier: \"%s\"", idstr)));

 /* OK, read the file */
 snprintf(path, MAXPGPATH, SNAPSHOT_EXPORT_DIR "/%s", idstr);

 f = AllocateFile(path, PG_BINARY_R);
 if (!f)
 {
  /*
   * If file is missing while identifier has a correct format, avoid
   * system errors.
 */
  if (errno == ENOENT)
   ereport(ERROR,
     (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_OBJECT),
      errmsg("snapshot \"%s\" does not exist", idstr)));
  else
   ereport(ERROR,
     (errcode_for_file_access(),
      errmsg("could not open file \"%s\" for reading: %m",
       path)));
 }

 /* get the size of the file so that we know how much memory we need */
 if (fstat(fileno(f), &stat_buf))
  elog(ERROR, "could not stat file \"%s\": %m", path);

 /* and read the file into a palloc'd string */
 filebuf = (char *) palloc(stat_buf.st_size + 1);
 if (fread(filebuf, stat_buf.st_size, 1, f) != 1)
  elog(ERROR, "could not read file \"%s\": %m", path);

 filebuf[stat_buf.st_size] = '\0';

 FreeFile(f);

 /*
  * Construct a snapshot struct by parsing the file content.
 */
 memset(&snapshot, 0, sizeof(snapshot));

 parseVxidFromText("vxid:", &filebuf, path, &src_vxid);
 src_pid = parseIntFromText("pid:", &filebuf, path);
 /* we abuse parseXidFromText a bit here ... */
 src_dbid = parseXidFromText("dbid:", &filebuf, path);
 src_isolevel = parseIntFromText("iso:", &filebuf, path);
 src_readonly = parseIntFromText("ro:", &filebuf, path);

 snapshot.snapshot_type = SNAPSHOT_MVCC;

 snapshot.xmin = parseXidFromText("xmin:", &filebuf, path);
 snapshot.xmax = parseXidFromText("xmax:", &filebuf, path);

 snapshot.xcnt = xcnt = parseIntFromText("xcnt:", &filebuf, path);

 /* sanity-check the xid count before palloc */
 if (xcnt < 0 || xcnt > GetMaxSnapshotXidCount())
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", path)));

 snapshot.xip = (TransactionId *) palloc(xcnt * sizeof(TransactionId));
 for (i = 0; i < xcnt; i++)
  snapshot.xip[i] = parseXidFromText("xip:", &filebuf, path);

 snapshot.suboverflowed = parseIntFromText("sof:", &filebuf, path);

 if (!snapshot.suboverflowed)
 {
  snapshot.subxcnt = xcnt = parseIntFromText("sxcnt:", &filebuf, path);

  /* sanity-check the xid count before palloc */
  if (xcnt < 0 || xcnt > GetMaxSnapshotSubxidCount())
   ereport(ERROR,
     (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
      errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", path)));

  snapshot.subxip = (TransactionId *) palloc(xcnt * sizeof(TransactionId));
  for (i = 0; i < xcnt; i++)
   snapshot.subxip[i] = parseXidFromText("sxp:", &filebuf, path);
 }
 else
 {
  snapshot.subxcnt = 0;
  snapshot.subxip = NULL;
 }

 snapshot.takenDuringRecovery = parseIntFromText("rec:", &filebuf, path);

 /*
  * Do some additional sanity checking, just to protect ourselves.  We
  * don't trouble to check the array elements, just the most critical
  * fields.
 */
 if (!VirtualTransactionIdIsValid(src_vxid) ||
  !OidIsValid(src_dbid) ||
  !TransactionIdIsNormal(snapshot.xmin) ||
  !TransactionIdIsNormal(snapshot.xmax))
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
     errmsg("invalid snapshot data in file \"%s\"", path)));

 /*
  * If we're serializable, the source transaction must be too, otherwise
  * predicate.c has problems (SxactGlobalXmin could go backwards).  Also, a
  * non-read-only transaction can't adopt a snapshot from a read-only
  * transaction, as predicate.c handles the cases very differently.
 */
 if (IsolationIsSerializable())
 {
  if (src_isolevel != XACT_SERIALIZABLE)
   ereport(ERROR,
     (errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
      errmsg("a serializable transaction cannot import a snapshot from a non-serializable transaction")));
  if (src_readonly && !XactReadOnly)
   ereport(ERROR,
     (errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
      errmsg("a non-read-only serializable transaction cannot import a snapshot from a read-only transaction")));
 }

 /*
  * We cannot import a snapshot that was taken in a different database,
  * because vacuum calculates OldestXmin on a per-database basis; so the
  * source transaction's xmin doesn't protect us from data loss.  This
  * restriction could be removed if the source transaction were to mark its
  * xmin as being globally applicable.  But that would require some
  * additional syntax, since that has to be known when the snapshot is
  * initially taken.  (See pgsql-hackers discussion of 2011-10-21.)
 */
 if (src_dbid != MyDatabaseId)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
     errmsg("cannot import a snapshot from a different database")));

 /* OK, install the snapshot */
 SetTransactionSnapshot(&snapshot, &src_vxid, src_pid, NULL);
}

/*
 * XactHasExportedSnapshots
 *  Test whether current transaction has exported any snapshots.
 */
bool
XactHasExportedSnapshots(void)
{
 return (exportedSnapshots != NIL);
}

/*
 * DeleteAllExportedSnapshotFiles
 *  Clean up any files that have been left behind by a crashed backend
 *  that had exported snapshots before it died.
 *
 * This should be called during database startup or crash recovery.
 */
void
DeleteAllExportedSnapshotFiles(void)
{
 char  buf[MAXPGPATH + sizeof(SNAPSHOT_EXPORT_DIR)];
 DIR     *s_dir;
 struct dirent *s_de;

 /*
  * Problems in reading the directory, or unlinking files, are reported at
  * LOG level.  Since we're running in the startup process, ERROR level
  * would prevent database start, and it's not important enough for that.
 */
 s_dir = AllocateDir(SNAPSHOT_EXPORT_DIR);

 while ((s_de = ReadDirExtended(s_dir, SNAPSHOT_EXPORT_DIR, LOG)) != NULL)
 {
  if (strcmp(s_de->d_name, ".") == 0 ||
   strcmp(s_de->d_name, "..") == 0)
   continue;

  snprintf(buf, sizeof(buf), SNAPSHOT_EXPORT_DIR "/%s", s_de->d_name);

  if (unlink(buf) != 0)
   ereport(LOG,
     (errcode_for_file_access(),
      errmsg("could not remove file \"%s\": %m", buf)));
 }

 FreeDir(s_dir);
}

/*
 * ThereAreNoPriorRegisteredSnapshots
 *  Is the registered snapshot count less than or equal to one?
 *
 * Don't use this to settle important decisions.  While zero registrations and
 * no ActiveSnapshot would confirm a certain idleness, the system makes no
 * guarantees about the significance of one registered snapshot.
 */
bool
ThereAreNoPriorRegisteredSnapshots(void)
{
 if (pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots) ||
  pairingheap_is_singular(&RegisteredSnapshots))
  return true;

 return false;
}

/*
 * HaveRegisteredOrActiveSnapshot
 *  Is there any registered or active snapshot?
 *
 * NB: Unless pushed or active, the cached catalog snapshot will not cause
 * this function to return true. That allows this function to be used in
 * checks enforcing a longer-lived snapshot.
 */
bool
HaveRegisteredOrActiveSnapshot(void)
{
 if (ActiveSnapshot != NULL)
  return true;

 /*
  * The catalog snapshot is in RegisteredSnapshots when valid, but can be
  * removed at any time due to invalidation processing. If explicitly
  * registered more than one snapshot has to be in RegisteredSnapshots.
 */
 if (CatalogSnapshot != NULL &&
  pairingheap_is_singular(&RegisteredSnapshots))
  return false;

 return !pairingheap_is_empty(&RegisteredSnapshots);
}


/*
 * Setup a snapshot that replaces normal catalog snapshots that allows catalog
 * access to behave just like it did at a certain point in the past.
 *
 * Needed for logical decoding.
 */
void
SetupHistoricSnapshot(Snapshot historic_snapshot, HTAB *tuplecids)
{
 Assert(historic_snapshot != NULL);

 /* setup the timetravel snapshot */
 HistoricSnapshot = historic_snapshot;

 /* setup (cmin, cmax) lookup hash */
 tuplecid_data = tuplecids;
}


/*
 * Make catalog snapshots behave normally again.
 */
void
TeardownHistoricSnapshot(bool is_error)
{
 HistoricSnapshot = NULL;
 tuplecid_data = NULL;
}

bool
HistoricSnapshotActive(void)
{
 return HistoricSnapshot != NULL;
}

HTAB *
HistoricSnapshotGetTupleCids(void)
{
 Assert(HistoricSnapshotActive());
 return tuplecid_data;
}

/*
 * EstimateSnapshotSpace
 *  Returns the size needed to store the given snapshot.
 *
 * We are exporting only required fields from the Snapshot, stored in
 * SerializedSnapshotData.
 */
Size
EstimateSnapshotSpace(Snapshot snapshot)
{
 Size  size;

 Assert(snapshot != InvalidSnapshot);
 Assert(snapshot->snapshot_type == SNAPSHOT_MVCC);

 /* We allocate any XID arrays needed in the same palloc block. */
 size = add_size(sizeof(SerializedSnapshotData),
     mul_size(snapshot->xcnt, sizeof(TransactionId)));
 if (snapshot->subxcnt > 0 &&
  (!snapshot->suboverflowed || snapshot->takenDuringRecovery))
  size = add_size(size,
      mul_size(snapshot->subxcnt, sizeof(TransactionId)));

 return size;
}

/*
 * SerializeSnapshot
 *  Dumps the serialized snapshot (extracted from given snapshot) onto the
 *  memory location at start_address.
 */
void
SerializeSnapshot(Snapshot snapshot, char *start_address)
{
 SerializedSnapshotData serialized_snapshot;

 Assert(snapshot->subxcnt >= 0);

 /* Copy all required fields */
 serialized_snapshot.xmin = snapshot->xmin;
 serialized_snapshot.xmax = snapshot->xmax;
 serialized_snapshot.xcnt = snapshot->xcnt;
 serialized_snapshot.subxcnt = snapshot->subxcnt;
 serialized_snapshot.suboverflowed = snapshot->suboverflowed;
 serialized_snapshot.takenDuringRecovery = snapshot->takenDuringRecovery;
 serialized_snapshot.curcid = snapshot->curcid;

 /*
  * Ignore the SubXID array if it has overflowed, unless the snapshot was
  * taken during recovery - in that case, top-level XIDs are in subxip as
  * well, and we mustn't lose them.
 */
 if (serialized_snapshot.suboverflowed && !snapshot->takenDuringRecovery)
  serialized_snapshot.subxcnt = 0;

 /* Copy struct to possibly-unaligned buffer */
 memcpy(start_address,
     &serialized_snapshot, sizeof(SerializedSnapshotData));

 /* Copy XID array */
 if (snapshot->xcnt > 0)
  memcpy((TransactionId *) (start_address +
          sizeof(SerializedSnapshotData)),
      snapshot->xip, snapshot->xcnt * sizeof(TransactionId));

 /*
  * Copy SubXID array. Don't bother to copy it if it had overflowed,
  * though, because it's not used anywhere in that case. Except if it's a
  * snapshot taken during recovery; all the top-level XIDs are in subxip as
  * well in that case, so we mustn't lose them.
 */
 if (serialized_snapshot.subxcnt > 0)
 {
  Size  subxipoff = sizeof(SerializedSnapshotData) +
   snapshot->xcnt * sizeof(TransactionId);

  memcpy((TransactionId *) (start_address + subxipoff),
      snapshot->subxip, snapshot->subxcnt * sizeof(TransactionId));
 }
}

/*
 * RestoreSnapshot
 *  Restore a serialized snapshot from the specified address.
 *
 * The copy is palloc'd in TopTransactionContext and has initial refcounts set
 * to 0.  The returned snapshot has the copied flag set.
 */
Snapshot
RestoreSnapshot(char *start_address)
{
 SerializedSnapshotData serialized_snapshot;
 Size  size;
 Snapshot snapshot;
 TransactionId *serialized_xids;

 memcpy(&serialized_snapshot, start_address,
     sizeof(SerializedSnapshotData));
 serialized_xids = (TransactionId *)
  (start_address + sizeof(SerializedSnapshotData));

 /* We allocate any XID arrays needed in the same palloc block. */
 size = sizeof(SnapshotData)
  + serialized_snapshot.xcnt * sizeof(TransactionId)
  + serialized_snapshot.subxcnt * sizeof(TransactionId);

 /* Copy all required fields */
 snapshot = (Snapshot) MemoryContextAlloc(TopTransactionContext, size);
 snapshot->snapshot_type = SNAPSHOT_MVCC;
 snapshot->xmin = serialized_snapshot.xmin;
 snapshot->xmax = serialized_snapshot.xmax;
 snapshot->xip = NULL;
 snapshot->xcnt = serialized_snapshot.xcnt;
 snapshot->subxip = NULL;
 snapshot->subxcnt = serialized_snapshot.subxcnt;
 snapshot->suboverflowed = serialized_snapshot.suboverflowed;
 snapshot->takenDuringRecovery = serialized_snapshot.takenDuringRecovery;
 snapshot->curcid = serialized_snapshot.curcid;
 snapshot->snapXactCompletionCount = 0;

 /* Copy XIDs, if present. */
 if (serialized_snapshot.xcnt > 0)
 {
  snapshot->xip = (TransactionId *) (snapshot + 1);
  memcpy(snapshot->xip, serialized_xids,
      serialized_snapshot.xcnt * sizeof(TransactionId));
 }

 /* Copy SubXIDs, if present. */
 if (serialized_snapshot.subxcnt > 0)
 {
  snapshot->subxip = ((TransactionId *) (snapshot + 1)) +
   serialized_snapshot.xcnt;
  memcpy(snapshot->subxip, serialized_xids + serialized_snapshot.xcnt,
      serialized_snapshot.subxcnt * sizeof(TransactionId));
 }

 /* Set the copied flag so that the caller will set refcounts correctly. */
 snapshot->regd_count = 0;
 snapshot->active_count = 0;
 snapshot->copied = true;

 return snapshot;
}

/*
 * Install a restored snapshot as the transaction snapshot.
 *
 * The second argument is of type void * so that snapmgr.h need not include
 * the declaration for PGPROC.
 */
void
RestoreTransactionSnapshot(Snapshot snapshot, void *source_pgproc)
{
 SetTransactionSnapshot(snapshot, NULL, InvalidPid, source_pgproc);
}

/*
 * XidInMVCCSnapshot
 *  Is the given XID still-in-progress according to the snapshot?
 *
 * Note: GetSnapshotData never stores either top xid or subxids of our own
 * backend into a snapshot, so these xids will not be reported as "running"
 * by this function.  This is OK for current uses, because we always check
 * TransactionIdIsCurrentTransactionId first, except when it's known the
 * XID could not be ours anyway.
 */
bool
XidInMVCCSnapshot(TransactionId xid, Snapshot snapshot)
{
 /*
  * Make a quick range check to eliminate most XIDs without looking at the
  * xip arrays.  Note that this is OK even if we convert a subxact XID to
  * its parent below, because a subxact with XID < xmin has surely also got
  * a parent with XID < xmin, while one with XID >= xmax must belong to a
  * parent that was not yet committed at the time of this snapshot.
 */

 /* Any xid < xmin is not in-progress */
 if (TransactionIdPrecedes(xid, snapshot->xmin))
  return false;
 /* Any xid >= xmax is in-progress */
 if (TransactionIdFollowsOrEquals(xid, snapshot->xmax))
  return true;

 /*
  * Snapshot information is stored slightly differently in snapshots taken
  * during recovery.
 */
 if (!snapshot->takenDuringRecovery)
 {
  /*
   * If the snapshot contains full subxact data, the fastest way to
   * check things is just to compare the given XID against both subxact
   * XIDs and top-level XIDs.  If the snapshot overflowed, we have to
   * use pg_subtrans to convert a subxact XID to its parent XID, but
   * then we need only look at top-level XIDs not subxacts.
 */
  if (!snapshot->suboverflowed)
  {
   /* we have full data, so search subxip */
   if (pg_lfind32(xid, snapshot->subxip, snapshot->subxcnt))
    return true;

   /* not there, fall through to search xip[] */
  }
  else
  {
   /*
    * Snapshot overflowed, so convert xid to top-level.  This is safe
    * because we eliminated too-old XIDs above.
 */
   xid = SubTransGetTopmostTransaction(xid);

   /*
    * If xid was indeed a subxact, we might now have an xid < xmin,
    * so recheck to avoid an array scan.  No point in rechecking
    * xmax.
 */
   if (TransactionIdPrecedes(xid, snapshot->xmin))
    return false;
  }

  if (pg_lfind32(xid, snapshot->xip, snapshot->xcnt))
   return true;
 }
 else
 {
  /*
   * In recovery we store all xids in the subxip array because it is by
   * far the bigger array, and we mostly don't know which xids are
   * top-level and which are subxacts. The xip array is empty.
   *
   * We start by searching subtrans, if we overflowed.
 */
  if (snapshot->suboverflowed)
  {
   /*
    * Snapshot overflowed, so convert xid to top-level.  This is safe
    * because we eliminated too-old XIDs above.
 */
   xid = SubTransGetTopmostTransaction(xid);

   /*
    * If xid was indeed a subxact, we might now have an xid < xmin,
    * so recheck to avoid an array scan.  No point in rechecking
    * xmax.
 */
   if (TransactionIdPrecedes(xid, snapshot->xmin))
    return false;
  }

  /*
   * We now have either a top-level xid higher than xmin or an
   * indeterminate xid. We don't know whether it's top level or subxact
   * but it doesn't matter. If it's present, the xid is visible.
 */
  if (pg_lfind32(xid, snapshot->subxip, snapshot->subxcnt))
   return true;
 }

 return false;
}

/* ResourceOwner callbacks */

static void
ResOwnerReleaseSnapshot(Datum res)
{
 UnregisterSnapshotNoOwner((Snapshot) DatumGetPointer(res));
}