Quelle  async.c

/*-------------------------------------------------------------------------
 *
 * async.c
 *   Asynchronous notification: NOTIFY, LISTEN, UNLISTEN
 *
 * Portions Copyright (c) 1996-2025, PostgreSQL Global Development Group
 * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
 *
 * IDENTIFICATION
 *   src/backend/commands/async.c
 *
 *-------------------------------------------------------------------------
 */

/*-------------------------------------------------------------------------
 * Async Notification Model as of 9.0:
 *
 * 1. Multiple backends on same machine. Multiple backends listening on
 *   several channels. (Channels are also called "conditions" in other
 *   parts of the code.)
 *
 * 2. There is one central queue in disk-based storage (directory pg_notify/),
 *   with actively-used pages mapped into shared memory by the slru.c module.
 *   All notification messages are placed in the queue and later read out
 *   by listening backends.
 *
 *   There is no central knowledge of which backend listens on which channel;
 *   every backend has its own list of interesting channels.
 *
 *   Although there is only one queue, notifications are treated as being
 *   database-local; this is done by including the sender's database OID
 *   in each notification message.  Listening backends ignore messages
 *   that don't match their database OID.  This is important because it
 *   ensures senders and receivers have the same database encoding and won't
 *   misinterpret non-ASCII text in the channel name or payload string.
 *
 *   Since notifications are not expected to survive database crashes,
 *   we can simply clean out the pg_notify data at any reboot, and there
 *   is no need for WAL support or fsync'ing.
 *
 * 3. Every backend that is listening on at least one channel registers by
 *   entering its PID into the array in AsyncQueueControl. It then scans all
 *   incoming notifications in the central queue and first compares the
 *   database OID of the notification with its own database OID and then
 *   compares the notified channel with the list of channels that it listens
 *   to. In case there is a match it delivers the notification event to its
 *   frontend.  Non-matching events are simply skipped.
 *
 * 4. The NOTIFY statement (routine Async_Notify) stores the notification in
 *   a backend-local list which will not be processed until transaction end.
 *
 *   Duplicate notifications from the same transaction are sent out as one
 *   notification only. This is done to save work when for example a trigger
 *   on a 2 million row table fires a notification for each row that has been
 *   changed. If the application needs to receive every single notification
 *   that has been sent, it can easily add some unique string into the extra
 *   payload parameter.
 *
 *   When the transaction is ready to commit, PreCommit_Notify() adds the
 *   pending notifications to the head of the queue. The head pointer of the
 *   queue always points to the next free position and a position is just a
 *   page number and the offset in that page. This is done before marking the
 *   transaction as committed in clog. If we run into problems writing the
 *   notifications, we can still call elog(ERROR, ...) and the transaction
 *   will roll back.
 *
 *   Once we have put all of the notifications into the queue, we return to
 *   CommitTransaction() which will then do the actual transaction commit.
 *
 *   After commit we are called another time (AtCommit_Notify()). Here we
 *   make any actual updates to the effective listen state (listenChannels).
 *   Then we signal any backends that may be interested in our messages
 *   (including our own backend, if listening).  This is done by
 *   SignalBackends(), which scans the list of listening backends and sends a
 *   PROCSIG_NOTIFY_INTERRUPT signal to every listening backend (we don't
 *   know which backend is listening on which channel so we must signal them
 *   all).  We can exclude backends that are already up to date, though, and
 *   we can also exclude backends that are in other databases (unless they
 *   are way behind and should be kicked to make them advance their
 *   pointers).
 *
 *   Finally, after we are out of the transaction altogether and about to go
 *   idle, we scan the queue for messages that need to be sent to our
 *   frontend (which might be notifies from other backends, or self-notifies
 *   from our own).  This step is not part of the CommitTransaction sequence
 *   for two important reasons.  First, we could get errors while sending
 *   data to our frontend, and it's really bad for errors to happen in
 *   post-commit cleanup.  Second, in cases where a procedure issues commits
 *   within a single frontend command, we don't want to send notifies to our
 *   frontend until the command is done; but notifies to other backends
 *   should go out immediately after each commit.
 *
 * 5. Upon receipt of a PROCSIG_NOTIFY_INTERRUPT signal, the signal handler
 *   sets the process's latch, which triggers the event to be processed
 *   immediately if this backend is idle (i.e., it is waiting for a frontend
 *   command and is not within a transaction block. C.f.
 *   ProcessClientReadInterrupt()).  Otherwise the handler may only set a
 *   flag, which will cause the processing to occur just before we next go
 *   idle.
 *
 *   Inbound-notify processing consists of reading all of the notifications
 *   that have arrived since scanning last time. We read every notification
 *   until we reach either a notification from an uncommitted transaction or
 *   the head pointer's position.
 *
 * 6. To limit disk space consumption, the tail pointer needs to be advanced
 *   so that old pages can be truncated. This is relatively expensive
 *   (notably, it requires an exclusive lock), so we don't want to do it
 *   often. We make sending backends do this work if they advanced the queue
 *   head into a new page, but only once every QUEUE_CLEANUP_DELAY pages.
 *
 * An application that listens on the same channel it notifies will get
 * NOTIFY messages for its own NOTIFYs.  These can be ignored, if not useful,
 * by comparing be_pid in the NOTIFY message to the application's own backend's
 * PID.  (As of FE/BE protocol 2.0, the backend's PID is provided to the
 * frontend during startup.)  The above design guarantees that notifies from
 * other backends will never be missed by ignoring self-notifies.
 *
 * The amount of shared memory used for notify management (notify_buffers)
 * can be varied without affecting anything but performance.  The maximum
 * amount of notification data that can be queued at one time is determined
 * by max_notify_queue_pages GUC.
 *-------------------------------------------------------------------------
 */

#include "postgres.h"

#include <limits.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

#include "access/parallel.h"
#include "access/slru.h"
#include "access/transam.h"
#include "access/xact.h"
#include "catalog/pg_database.h"
#include "commands/async.h"
#include "common/hashfn.h"
#include "funcapi.h"
#include "libpq/libpq.h"
#include "libpq/pqformat.h"
#include "miscadmin.h"
#include "storage/ipc.h"
#include "storage/lmgr.h"
#include "storage/procsignal.h"
#include "tcop/tcopprot.h"
#include "utils/builtins.h"
#include "utils/guc_hooks.h"
#include "utils/memutils.h"
#include "utils/ps_status.h"
#include "utils/snapmgr.h"
#include "utils/timestamp.h"


/*
 * Maximum size of a NOTIFY payload, including terminating NULL.  This
 * must be kept small enough so that a notification message fits on one
 * SLRU page.  The magic fudge factor here is noncritical as long as it's
 * more than AsyncQueueEntryEmptySize --- we make it significantly bigger
 * than that, so changes in that data structure won't affect user-visible
 * restrictions.
 */
#define NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH (BLCKSZ - NAMEDATALEN - 128)

/*
 * Struct representing an entry in the global notify queue
 *
 * This struct declaration has the maximal length, but in a real queue entry
 * the data area is only big enough for the actual channel and payload strings
 * (each null-terminated).  AsyncQueueEntryEmptySize is the minimum possible
 * entry size, if both channel and payload strings are empty (but note it
 * doesn't include alignment padding).
 *
 * The "length" field should always be rounded up to the next QUEUEALIGN
 * multiple so that all fields are properly aligned.
 */
typedef struct AsyncQueueEntry
{
 int   length;   /* total allocated length of entry */
 Oid   dboid;   /* sender's database OID */
 TransactionId xid;   /* sender's XID */
 int32  srcPid;   /* sender's PID */
 char  data[NAMEDATALEN + NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH];
} AsyncQueueEntry;

/* Currently, no field of AsyncQueueEntry requires more than int alignment */
#define QUEUEALIGN(len)  INTALIGN(len)

#define AsyncQueueEntryEmptySize (offsetof(AsyncQueueEntry, data) + 2)

/*
 * Struct describing a queue position, and assorted macros for working with it
 */
typedef struct QueuePosition
{
 int64  page;   /* SLRU page number */
 int   offset;   /* byte offset within page */
} QueuePosition;

#define QUEUE_POS_PAGE(x)  ((x).page)
#define QUEUE_POS_OFFSET(x)  ((x).offset)

#define SET_QUEUE_POS(x,y,z) \
 do { \
  (x).page = (y); \
  (x).offset = (z); \
 } while (0)

#define QUEUE_POS_EQUAL(x,y) \
 ((x).page == (y).page && (x).offset == (y).offset)

#define QUEUE_POS_IS_ZERO(x) \
 ((x).page == 0 && (x).offset == 0)

/* choose logically smaller QueuePosition */
#define QUEUE_POS_MIN(x,y) \
 (asyncQueuePagePrecedes((x).page, (y).page) ? (x) : \
  (x).page != (y).page ? (y) : \
  (x).offset < (y).offset ? (x) : (y))

/* choose logically larger QueuePosition */
#define QUEUE_POS_MAX(x,y) \
 (asyncQueuePagePrecedes((x).page, (y).page) ? (y) : \
  (x).page != (y).page ? (x) : \
  (x).offset > (y).offset ? (x) : (y))

/*
 * Parameter determining how often we try to advance the tail pointer:
 * we do that after every QUEUE_CLEANUP_DELAY pages of NOTIFY data.  This is
 * also the distance by which a backend in another database needs to be
 * behind before we'll decide we need to wake it up to advance its pointer.
 *
 * Resist the temptation to make this really large.  While that would save
 * work in some places, it would add cost in others.  In particular, this
 * should likely be less than notify_buffers, to ensure that backends
 * catch up before the pages they'll need to read fall out of SLRU cache.
 */
#define QUEUE_CLEANUP_DELAY 4

/*
 * Struct describing a listening backend's status
 */
typedef struct QueueBackendStatus
{
 int32  pid;   /* either a PID or InvalidPid */
 Oid   dboid;   /* backend's database OID, or InvalidOid */
 ProcNumber nextListener; /* id of next listener, or INVALID_PROC_NUMBER */
 QueuePosition pos;   /* backend has read queue up to here */
} QueueBackendStatus;

/*
 * Shared memory state for LISTEN/NOTIFY (excluding its SLRU stuff)
 *
 * The AsyncQueueControl structure is protected by the NotifyQueueLock and
 * NotifyQueueTailLock.
 *
 * When holding NotifyQueueLock in SHARED mode, backends may only inspect
 * their own entries as well as the head and tail pointers. Consequently we
 * can allow a backend to update its own record while holding only SHARED lock
 * (since no other backend will inspect it).
 *
 * When holding NotifyQueueLock in EXCLUSIVE mode, backends can inspect the
 * entries of other backends and also change the head pointer. When holding
 * both NotifyQueueLock and NotifyQueueTailLock in EXCLUSIVE mode, backends
 * can change the tail pointers.
 *
 * SLRU buffer pool is divided in banks and bank wise SLRU lock is used as
 * the control lock for the pg_notify SLRU buffers.
 * In order to avoid deadlocks, whenever we need multiple locks, we first get
 * NotifyQueueTailLock, then NotifyQueueLock, and lastly SLRU bank lock.
 *
 * Each backend uses the backend[] array entry with index equal to its
 * ProcNumber.  We rely on this to make SendProcSignal fast.
 *
 * The backend[] array entries for actively-listening backends are threaded
 * together using firstListener and the nextListener links, so that we can
 * scan them without having to iterate over inactive entries.  We keep this
 * list in order by ProcNumber so that the scan is cache-friendly when there
 * are many active entries.
 */
typedef struct AsyncQueueControl
{
 QueuePosition head;   /* head points to the next free location */
 QueuePosition tail;   /* tail must be <= the queue position of every
 * listening backend */
 int64  stopPage;  /* oldest unrecycled page; must be <=
 * tail.page */
 ProcNumber firstListener; /* id of first listener, or
 * INVALID_PROC_NUMBER */
 TimestampTz lastQueueFillWarn; /* time of last queue-full msg */
 QueueBackendStatus backend[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER];
} AsyncQueueControl;

static AsyncQueueControl *asyncQueueControl;

#define QUEUE_HEAD     (asyncQueueControl->head)
#define QUEUE_TAIL     (asyncQueueControl->tail)
#define QUEUE_STOP_PAGE    (asyncQueueControl->stopPage)
#define QUEUE_FIRST_LISTENER  (asyncQueueControl->firstListener)
#define QUEUE_BACKEND_PID(i)  (asyncQueueControl->backend[i].pid)
#define QUEUE_BACKEND_DBOID(i)  (asyncQueueControl->backend[i].dboid)
#define QUEUE_NEXT_LISTENER(i)  (asyncQueueControl->backend[i].nextListener)
#define QUEUE_BACKEND_POS(i)  (asyncQueueControl->backend[i].pos)

/*
 * The SLRU buffer area through which we access the notification queue
 */
static SlruCtlData NotifyCtlData;

#define NotifyCtl     (&NotifyCtlData)
#define QUEUE_PAGESIZE    BLCKSZ

#define QUEUE_FULL_WARN_INTERVAL 5000 /* warn at most once every 5s */

/*
 * listenChannels identifies the channels we are actually listening to
 * (ie, have committed a LISTEN on).  It is a simple list of channel names,
 * allocated in TopMemoryContext.
 */
static List *listenChannels = NIL; /* list of C strings */

/*
 * State for pending LISTEN/UNLISTEN actions consists of an ordered list of
 * all actions requested in the current transaction.  As explained above,
 * we don't actually change listenChannels until we reach transaction commit.
 *
 * The list is kept in CurTransactionContext.  In subtransactions, each
 * subtransaction has its own list in its own CurTransactionContext, but
 * successful subtransactions attach their lists to their parent's list.
 * Failed subtransactions simply discard their lists.
 */
typedef enum
{
 LISTEN_LISTEN,
 LISTEN_UNLISTEN,
 LISTEN_UNLISTEN_ALL,
} ListenActionKind;

typedef struct
{
 ListenActionKind action;
 char  channel[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER]; /* nul-terminated string */
} ListenAction;

typedef struct ActionList
{
 int   nestingLevel; /* current transaction nesting depth */
 List    *actions;  /* list of ListenAction structs */
 struct ActionList *upper; /* details for upper transaction levels */
} ActionList;

static ActionList *pendingActions = NULL;

/*
 * State for outbound notifies consists of a list of all channels+payloads
 * NOTIFYed in the current transaction.  We do not actually perform a NOTIFY
 * until and unless the transaction commits.  pendingNotifies is NULL if no
 * NOTIFYs have been done in the current (sub) transaction.
 *
 * We discard duplicate notify events issued in the same transaction.
 * Hence, in addition to the list proper (which we need to track the order
 * of the events, since we guarantee to deliver them in order), we build a
 * hash table which we can probe to detect duplicates.  Since building the
 * hash table is somewhat expensive, we do so only once we have at least
 * MIN_HASHABLE_NOTIFIES events queued in the current (sub) transaction;
 * before that we just scan the events linearly.
 *
 * The list is kept in CurTransactionContext.  In subtransactions, each
 * subtransaction has its own list in its own CurTransactionContext, but
 * successful subtransactions add their entries to their parent's list.
 * Failed subtransactions simply discard their lists.  Since these lists
 * are independent, there may be notify events in a subtransaction's list
 * that duplicate events in some ancestor (sub) transaction; we get rid of
 * the dups when merging the subtransaction's list into its parent's.
 *
 * Note: the action and notify lists do not interact within a transaction.
 * In particular, if a transaction does NOTIFY and then LISTEN on the same
 * condition name, it will get a self-notify at commit.  This is a bit odd
 * but is consistent with our historical behavior.
 */
typedef struct Notification
{
 uint16  channel_len; /* length of channel-name string */
 uint16  payload_len; /* length of payload string */
 /* null-terminated channel name, then null-terminated payload follow */
 char  data[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER];
} Notification;

typedef struct NotificationList
{
 int   nestingLevel; /* current transaction nesting depth */
 List    *events;   /* list of Notification structs */
 HTAB    *hashtab;  /* hash of NotificationHash structs, or NULL */
 struct NotificationList *upper; /* details for upper transaction levels */
} NotificationList;

#define MIN_HASHABLE_NOTIFIES 16 /* threshold to build hashtab */

struct NotificationHash
{
 Notification *event;  /* => the actual Notification struct */
};

static NotificationList *pendingNotifies = NULL;

/*
 * Inbound notifications are initially processed by HandleNotifyInterrupt(),
 * called from inside a signal handler. That just sets the
 * notifyInterruptPending flag and sets the process
 * latch. ProcessNotifyInterrupt() will then be called whenever it's safe to
 * actually deal with the interrupt.
 */
volatile sig_atomic_t notifyInterruptPending = false;

/* True if we've registered an on_shmem_exit cleanup */
static bool unlistenExitRegistered = false;

/* True if we're currently registered as a listener in asyncQueueControl */
static bool amRegisteredListener = false;

/* have we advanced to a page that's a multiple of QUEUE_CLEANUP_DELAY? */
static bool tryAdvanceTail = false;

/* GUC parameters */
bool  Trace_notify = false;

/* For 8 KB pages this gives 8 GB of disk space */
int   max_notify_queue_pages = 1048576;

/* local function prototypes */
static inline int64 asyncQueuePageDiff(int64 p, int64 q);
static inline bool asyncQueuePagePrecedes(int64 p, int64 q);
static void queue_listen(ListenActionKind action, const char *channel);
static void Async_UnlistenOnExit(int code, Datum arg);
static void Exec_ListenPreCommit(void);
static void Exec_ListenCommit(const char *channel);
static void Exec_UnlistenCommit(const char *channel);
static void Exec_UnlistenAllCommit(void);
static bool IsListeningOn(const char *channel);
static void asyncQueueUnregister(void);
static bool asyncQueueIsFull(void);
static bool asyncQueueAdvance(volatile QueuePosition *position, int entryLength);
static void asyncQueueNotificationToEntry(Notification *n, AsyncQueueEntry *qe);
static ListCell *asyncQueueAddEntries(ListCell *nextNotify);
static double asyncQueueUsage(void);
static void asyncQueueFillWarning(void);
static void SignalBackends(void);
static void asyncQueueReadAllNotifications(void);
static bool asyncQueueProcessPageEntries(QueuePosition *current,
           QueuePosition stop,
           Snapshot snapshot);
static void asyncQueueAdvanceTail(void);
static void ProcessIncomingNotify(bool flush);
static bool AsyncExistsPendingNotify(Notification *n);
static void AddEventToPendingNotifies(Notification *n);
static uint32 notification_hash(const void *key, Size keysize);
static int notification_match(const void *key1, const void *key2, Size keysize);
static void ClearPendingActionsAndNotifies(void);

/*
 * Compute the difference between two queue page numbers.
 * Previously this function accounted for a wraparound.
 */
static inline int64
asyncQueuePageDiff(int64 p, int64 q)
{
 return p - q;
}

/*
 * Determines whether p precedes q.
 * Previously this function accounted for a wraparound.
 */
static inline bool
asyncQueuePagePrecedes(int64 p, int64 q)
{
 return p < q;
}

/*
 * Report space needed for our shared memory area
 */
Size
AsyncShmemSize(void)
{
 Size  size;

 /* This had better match AsyncShmemInit */
 size = mul_size(MaxBackends, sizeof(QueueBackendStatus));
 size = add_size(size, offsetof(AsyncQueueControl, backend));

 size = add_size(size, SimpleLruShmemSize(notify_buffers, 0));

 return size;
}

/*
 * Initialize our shared memory area
 */
void
AsyncShmemInit(void)
{
 bool  found;
 Size  size;

 /*
  * Create or attach to the AsyncQueueControl structure.
 */
 size = mul_size(MaxBackends, sizeof(QueueBackendStatus));
 size = add_size(size, offsetof(AsyncQueueControl, backend));

 asyncQueueControl = (AsyncQueueControl *)
  ShmemInitStruct("Async Queue Control", size, &found);

 if (!found)
 {
  /* First time through, so initialize it */
  SET_QUEUE_POS(QUEUE_HEAD, 0, 0);
  SET_QUEUE_POS(QUEUE_TAIL, 0, 0);
  QUEUE_STOP_PAGE = 0;
  QUEUE_FIRST_LISTENER = INVALID_PROC_NUMBER;
  asyncQueueControl->lastQueueFillWarn = 0;
  for (int i = 0; i < MaxBackends; i++)
  {
   QUEUE_BACKEND_PID(i) = InvalidPid;
   QUEUE_BACKEND_DBOID(i) = InvalidOid;
   QUEUE_NEXT_LISTENER(i) = INVALID_PROC_NUMBER;
   SET_QUEUE_POS(QUEUE_BACKEND_POS(i), 0, 0);
  }
 }

 /*
  * Set up SLRU management of the pg_notify data. Note that long segment
  * names are used in order to avoid wraparound.
 */
 NotifyCtl->PagePrecedes = asyncQueuePagePrecedes;
 SimpleLruInit(NotifyCtl, "notify", notify_buffers, 0,
      "pg_notify", LWTRANCHE_NOTIFY_BUFFER, LWTRANCHE_NOTIFY_SLRU,
      SYNC_HANDLER_NONE, true);

 if (!found)
 {
  /*
   * During start or reboot, clean out the pg_notify directory.
 */
  (void) SlruScanDirectory(NotifyCtl, SlruScanDirCbDeleteAll, NULL);
 }
}


/*
 * pg_notify -
 *   SQL function to send a notification event
 */
Datum
pg_notify(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 const char *channel;
 const char *payload;

 if (PG_ARGISNULL(0))
  channel = "";
 else
  channel = text_to_cstring(PG_GETARG_TEXT_PP(0));

 if (PG_ARGISNULL(1))
  payload = "";
 else
  payload = text_to_cstring(PG_GETARG_TEXT_PP(1));

 /* For NOTIFY as a statement, this is checked in ProcessUtility */
 PreventCommandDuringRecovery("NOTIFY");

 Async_Notify(channel, payload);

 PG_RETURN_VOID();
}


/*
 * Async_Notify
 *
 *  This is executed by the SQL notify command.
 *
 *  Adds the message to the list of pending notifies.
 *  Actual notification happens during transaction commit.
 *  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
 */
void
Async_Notify(const char *channel, const char *payload)
{
 int   my_level = GetCurrentTransactionNestLevel();
 size_t  channel_len;
 size_t  payload_len;
 Notification *n;
 MemoryContext oldcontext;

 if (IsParallelWorker())
  elog(ERROR, "cannot send notifications from a parallel worker");

 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "Async_Notify(%s)", channel);

 channel_len = channel ? strlen(channel) : 0;
 payload_len = payload ? strlen(payload) : 0;

 /* a channel name must be specified */
 if (channel_len == 0)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
     errmsg("channel name cannot be empty")));

 /* enforce length limits */
 if (channel_len >= NAMEDATALEN)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
     errmsg("channel name too long")));

 if (payload_len >= NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
     errmsg("payload string too long")));

 /*
  * We must construct the Notification entry, even if we end up not using
  * it, in order to compare it cheaply to existing list entries.
  *
  * The notification list needs to live until end of transaction, so store
  * it in the transaction context.
 */
 oldcontext = MemoryContextSwitchTo(CurTransactionContext);

 n = (Notification *) palloc(offsetof(Notification, data) +
        channel_len + payload_len + 2);
 n->channel_len = channel_len;
 n->payload_len = payload_len;
 strcpy(n->data, channel);
 if (payload)
  strcpy(n->data + channel_len + 1, payload);
 else
  n->data[channel_len + 1] = '\0';

 if (pendingNotifies == NULL || my_level > pendingNotifies->nestingLevel)
 {
  NotificationList *notifies;

  /*
   * First notify event in current (sub)xact. Note that we allocate the
   * NotificationList in TopTransactionContext; the nestingLevel might
   * get changed later by AtSubCommit_Notify.
 */
  notifies = (NotificationList *)
   MemoryContextAlloc(TopTransactionContext,
          sizeof(NotificationList));
  notifies->nestingLevel = my_level;
  notifies->events = list_make1(n);
  /* We certainly don't need a hashtable yet */
  notifies->hashtab = NULL;
  notifies->upper = pendingNotifies;
  pendingNotifies = notifies;
 }
 else
 {
  /* Now check for duplicates */
  if (AsyncExistsPendingNotify(n))
  {
   /* It's a dup, so forget it */
   pfree(n);
   MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
   return;
  }

  /* Append more events to existing list */
  AddEventToPendingNotifies(n);
 }

 MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
}

/*
 * queue_listen
 *  Common code for listen, unlisten, unlisten all commands.
 *
 *  Adds the request to the list of pending actions.
 *  Actual update of the listenChannels list happens during transaction
 *  commit.
 */
static void
queue_listen(ListenActionKind action, const char *channel)
{
 MemoryContext oldcontext;
 ListenAction *actrec;
 int   my_level = GetCurrentTransactionNestLevel();

 /*
  * Unlike Async_Notify, we don't try to collapse out duplicates. It would
  * be too complicated to ensure we get the right interactions of
  * conflicting LISTEN/UNLISTEN/UNLISTEN_ALL, and it's unlikely that there
  * would be any performance benefit anyway in sane applications.
 */
 oldcontext = MemoryContextSwitchTo(CurTransactionContext);

 /* space for terminating null is included in sizeof(ListenAction) */
 actrec = (ListenAction *) palloc(offsetof(ListenAction, channel) +
          strlen(channel) + 1);
 actrec->action = action;
 strcpy(actrec->channel, channel);

 if (pendingActions == NULL || my_level > pendingActions->nestingLevel)
 {
  ActionList *actions;

  /*
   * First action in current sub(xact). Note that we allocate the
   * ActionList in TopTransactionContext; the nestingLevel might get
   * changed later by AtSubCommit_Notify.
 */
  actions = (ActionList *)
   MemoryContextAlloc(TopTransactionContext, sizeof(ActionList));
  actions->nestingLevel = my_level;
  actions->actions = list_make1(actrec);
  actions->upper = pendingActions;
  pendingActions = actions;
 }
 else
  pendingActions->actions = lappend(pendingActions->actions, actrec);

 MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
}

/*
 * Async_Listen
 *
 *  This is executed by the SQL listen command.
 */
void
Async_Listen(const char *channel)
{
 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "Async_Listen(%s,%d)", channel, MyProcPid);

 queue_listen(LISTEN_LISTEN, channel);
}

/*
 * Async_Unlisten
 *
 *  This is executed by the SQL unlisten command.
 */
void
Async_Unlisten(const char *channel)
{
 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "Async_Unlisten(%s,%d)", channel, MyProcPid);

 /* If we couldn't possibly be listening, no need to queue anything */
 if (pendingActions == NULL && !unlistenExitRegistered)
  return;

 queue_listen(LISTEN_UNLISTEN, channel);
}

/*
 * Async_UnlistenAll
 *
 *  This is invoked by UNLISTEN * command, and also at backend exit.
 */
void
Async_UnlistenAll(void)
{
 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "Async_UnlistenAll(%d)", MyProcPid);

 /* If we couldn't possibly be listening, no need to queue anything */
 if (pendingActions == NULL && !unlistenExitRegistered)
  return;

 queue_listen(LISTEN_UNLISTEN_ALL, "");
}

/*
 * SQL function: return a set of the channel names this backend is actively
 * listening to.
 *
 * Note: this coding relies on the fact that the listenChannels list cannot
 * change within a transaction.
 */
Datum
pg_listening_channels(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 FuncCallContext *funcctx;

 /* stuff done only on the first call of the function */
 if (SRF_IS_FIRSTCALL())
 {
  /* create a function context for cross-call persistence */
  funcctx = SRF_FIRSTCALL_INIT();
 }

 /* stuff done on every call of the function */
 funcctx = SRF_PERCALL_SETUP();

 if (funcctx->call_cntr < list_length(listenChannels))
 {
  char    *channel = (char *) list_nth(listenChannels,
            funcctx->call_cntr);

  SRF_RETURN_NEXT(funcctx, CStringGetTextDatum(channel));
 }

 SRF_RETURN_DONE(funcctx);
}

/*
 * Async_UnlistenOnExit
 *
 * This is executed at backend exit if we have done any LISTENs in this
 * backend.  It might not be necessary anymore, if the user UNLISTENed
 * everything, but we don't try to detect that case.
 */
static void
Async_UnlistenOnExit(int code, Datum arg)
{
 Exec_UnlistenAllCommit();
 asyncQueueUnregister();
}

/*
 * AtPrepare_Notify
 *
 *  This is called at the prepare phase of a two-phase
 *  transaction.  Save the state for possible commit later.
 */
void
AtPrepare_Notify(void)
{
 /* It's not allowed to have any pending LISTEN/UNLISTEN/NOTIFY actions */
 if (pendingActions || pendingNotifies)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_FEATURE_NOT_SUPPORTED),
     errmsg("cannot PREPARE a transaction that has executed LISTEN, UNLISTEN, or NOTIFY")));
}

/*
 * PreCommit_Notify
 *
 *  This is called at transaction commit, before actually committing to
 *  clog.
 *
 *  If there are pending LISTEN actions, make sure we are listed in the
 *  shared-memory listener array.  This must happen before commit to
 *  ensure we don't miss any notifies from transactions that commit
 *  just after ours.
 *
 *  If there are outbound notify requests in the pendingNotifies list,
 *  add them to the global queue.  We do that before commit so that
 *  we can still throw error if we run out of queue space.
 */
void
PreCommit_Notify(void)
{
 ListCell   *p;

 if (!pendingActions && !pendingNotifies)
  return;     /* no relevant statements in this xact */

 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "PreCommit_Notify");

 /* Preflight for any pending listen/unlisten actions */
 if (pendingActions != NULL)
 {
  foreach(p, pendingActions->actions)
  {
   ListenAction *actrec = (ListenAction *) lfirst(p);

   switch (actrec->action)
   {
    case LISTEN_LISTEN:
     Exec_ListenPreCommit();
     break;
    case LISTEN_UNLISTEN:
     /* there is no Exec_UnlistenPreCommit() */
     break;
    case LISTEN_UNLISTEN_ALL:
     /* there is no Exec_UnlistenAllPreCommit() */
     break;
   }
  }
 }

 /* Queue any pending notifies (must happen after the above) */
 if (pendingNotifies)
 {
  ListCell   *nextNotify;

  /*
   * Make sure that we have an XID assigned to the current transaction.
   * GetCurrentTransactionId is cheap if we already have an XID, but not
   * so cheap if we don't, and we'd prefer not to do that work while
   * holding NotifyQueueLock.
 */
  (void) GetCurrentTransactionId();

  /*
   * Serialize writers by acquiring a special lock that we hold till
   * after commit.  This ensures that queue entries appear in commit
   * order, and in particular that there are never uncommitted queue
   * entries ahead of committed ones, so an uncommitted transaction
   * can't block delivery of deliverable notifications.
   *
   * We use a heavyweight lock so that it'll automatically be released
   * after either commit or abort.  This also allows deadlocks to be
   * detected, though really a deadlock shouldn't be possible here.
   *
   * The lock is on "database 0", which is pretty ugly but it doesn't
   * seem worth inventing a special locktag category just for this.
   * (Historical note: before PG 9.0, a similar lock on "database 0" was
   * used by the flatfiles mechanism.)
 */
  LockSharedObject(DatabaseRelationId, InvalidOid, 0,
       AccessExclusiveLock);

  /* Now push the notifications into the queue */
  nextNotify = list_head(pendingNotifies->events);
  while (nextNotify != NULL)
  {
   /*
    * Add the pending notifications to the queue.  We acquire and
    * release NotifyQueueLock once per page, which might be overkill
    * but it does allow readers to get in while we're doing this.
    *
    * A full queue is very uncommon and should really not happen,
    * given that we have so much space available in the SLRU pages.
    * Nevertheless we need to deal with this possibility. Note that
    * when we get here we are in the process of committing our
    * transaction, but we have not yet committed to clog, so at this
    * point in time we can still roll the transaction back.
 */
   LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
   asyncQueueFillWarning();
   if (asyncQueueIsFull())
    ereport(ERROR,
      (errcode(ERRCODE_PROGRAM_LIMIT_EXCEEDED),
       errmsg("too many notifications in the NOTIFY queue")));
   nextNotify = asyncQueueAddEntries(nextNotify);
   LWLockRelease(NotifyQueueLock);
  }

  /* Note that we don't clear pendingNotifies; AtCommit_Notify will. */
 }
}

/*
 * AtCommit_Notify
 *
 *  This is called at transaction commit, after committing to clog.
 *
 *  Update listenChannels and clear transaction-local state.
 *
 *  If we issued any notifications in the transaction, send signals to
 *  listening backends (possibly including ourselves) to process them.
 *  Also, if we filled enough queue pages with new notifies, try to
 *  advance the queue tail pointer.
 */
void
AtCommit_Notify(void)
{
 ListCell   *p;

 /*
  * Allow transactions that have not executed LISTEN/UNLISTEN/NOTIFY to
  * return as soon as possible
 */
 if (!pendingActions && !pendingNotifies)
  return;

 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "AtCommit_Notify");

 /* Perform any pending listen/unlisten actions */
 if (pendingActions != NULL)
 {
  foreach(p, pendingActions->actions)
  {
   ListenAction *actrec = (ListenAction *) lfirst(p);

   switch (actrec->action)
   {
    case LISTEN_LISTEN:
     Exec_ListenCommit(actrec->channel);
     break;
    case LISTEN_UNLISTEN:
     Exec_UnlistenCommit(actrec->channel);
     break;
    case LISTEN_UNLISTEN_ALL:
     Exec_UnlistenAllCommit();
     break;
   }
  }
 }

 /* If no longer listening to anything, get out of listener array */
 if (amRegisteredListener && listenChannels == NIL)
  asyncQueueUnregister();

 /*
  * Send signals to listening backends.  We need do this only if there are
  * pending notifies, which were previously added to the shared queue by
  * PreCommit_Notify().
 */
 if (pendingNotifies != NULL)
  SignalBackends();

 /*
  * If it's time to try to advance the global tail pointer, do that.
  *
  * (It might seem odd to do this in the sender, when more than likely the
  * listeners won't yet have read the messages we just sent.  However,
  * there's less contention if only the sender does it, and there is little
  * need for urgency in advancing the global tail.  So this typically will
  * be clearing out messages that were sent some time ago.)
 */
 if (tryAdvanceTail)
 {
  tryAdvanceTail = false;
  asyncQueueAdvanceTail();
 }

 /* And clean up */
 ClearPendingActionsAndNotifies();
}

/*
 * Exec_ListenPreCommit --- subroutine for PreCommit_Notify
 *
 * This function must make sure we are ready to catch any incoming messages.
 */
static void
Exec_ListenPreCommit(void)
{
 QueuePosition head;
 QueuePosition max;
 ProcNumber prevListener;

 /*
  * Nothing to do if we are already listening to something, nor if we
  * already ran this routine in this transaction.
 */
 if (amRegisteredListener)
  return;

 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "Exec_ListenPreCommit(%d)", MyProcPid);

 /*
  * Before registering, make sure we will unlisten before dying. (Note:
  * this action does not get undone if we abort later.)
 */
 if (!unlistenExitRegistered)
 {
  before_shmem_exit(Async_UnlistenOnExit, 0);
  unlistenExitRegistered = true;
 }

 /*
  * This is our first LISTEN, so establish our pointer.
  *
  * We set our pointer to the global tail pointer and then move it forward
  * over already-committed notifications.  This ensures we cannot miss any
  * not-yet-committed notifications.  We might get a few more but that
  * doesn't hurt.
  *
  * In some scenarios there might be a lot of committed notifications that
  * have not yet been pruned away (because some backend is being lazy about
  * reading them).  To reduce our startup time, we can look at other
  * backends and adopt the maximum "pos" pointer of any backend that's in
  * our database; any notifications it's already advanced over are surely
  * committed and need not be re-examined by us.  (We must consider only
  * backends connected to our DB, because others will not have bothered to
  * check committed-ness of notifications in our DB.)
  *
  * We need exclusive lock here so we can look at other backends' entries
  * and manipulate the list links.
 */
 LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
 head = QUEUE_HEAD;
 max = QUEUE_TAIL;
 prevListener = INVALID_PROC_NUMBER;
 for (ProcNumber i = QUEUE_FIRST_LISTENER; i != INVALID_PROC_NUMBER; i = QUEUE_NEXT_LISTENER(i))
 {
  if (QUEUE_BACKEND_DBOID(i) == MyDatabaseId)
   max = QUEUE_POS_MAX(max, QUEUE_BACKEND_POS(i));
  /* Also find last listening backend before this one */
  if (i < MyProcNumber)
   prevListener = i;
 }
 QUEUE_BACKEND_POS(MyProcNumber) = max;
 QUEUE_BACKEND_PID(MyProcNumber) = MyProcPid;
 QUEUE_BACKEND_DBOID(MyProcNumber) = MyDatabaseId;
 /* Insert backend into list of listeners at correct position */
 if (prevListener != INVALID_PROC_NUMBER)
 {
  QUEUE_NEXT_LISTENER(MyProcNumber) = QUEUE_NEXT_LISTENER(prevListener);
  QUEUE_NEXT_LISTENER(prevListener) = MyProcNumber;
 }
 else
 {
  QUEUE_NEXT_LISTENER(MyProcNumber) = QUEUE_FIRST_LISTENER;
  QUEUE_FIRST_LISTENER = MyProcNumber;
 }
 LWLockRelease(NotifyQueueLock);

 /* Now we are listed in the global array, so remember we're listening */
 amRegisteredListener = true;

 /*
  * Try to move our pointer forward as far as possible.  This will skip
  * over already-committed notifications, which we want to do because they
  * might be quite stale.  Note that we are not yet listening on anything,
  * so we won't deliver such notifications to our frontend.  Also, although
  * our transaction might have executed NOTIFY, those message(s) aren't
  * queued yet so we won't skip them here.
 */
 if (!QUEUE_POS_EQUAL(max, head))
  asyncQueueReadAllNotifications();
}

/*
 * Exec_ListenCommit --- subroutine for AtCommit_Notify
 *
 * Add the channel to the list of channels we are listening on.
 */
static void
Exec_ListenCommit(const char *channel)
{
 MemoryContext oldcontext;

 /* Do nothing if we are already listening on this channel */
 if (IsListeningOn(channel))
  return;

 /*
  * Add the new channel name to listenChannels.
  *
  * XXX It is theoretically possible to get an out-of-memory failure here,
  * which would be bad because we already committed.  For the moment it
  * doesn't seem worth trying to guard against that, but maybe improve this
  * later.
 */
 oldcontext = MemoryContextSwitchTo(TopMemoryContext);
 listenChannels = lappend(listenChannels, pstrdup(channel));
 MemoryContextSwitchTo(oldcontext);
}

/*
 * Exec_UnlistenCommit --- subroutine for AtCommit_Notify
 *
 * Remove the specified channel name from listenChannels.
 */
static void
Exec_UnlistenCommit(const char *channel)
{
 ListCell   *q;

 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "Exec_UnlistenCommit(%s,%d)", channel, MyProcPid);

 foreach(q, listenChannels)
 {
  char    *lchan = (char *) lfirst(q);

  if (strcmp(lchan, channel) == 0)
  {
   listenChannels = foreach_delete_current(listenChannels, q);
   pfree(lchan);
   break;
  }
 }

 /*
  * We do not complain about unlistening something not being listened;
  * should we?
 */
}

/*
 * Exec_UnlistenAllCommit --- subroutine for AtCommit_Notify
 *
 *  Unlisten on all channels for this backend.
 */
static void
Exec_UnlistenAllCommit(void)
{
 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "Exec_UnlistenAllCommit(%d)", MyProcPid);

 list_free_deep(listenChannels);
 listenChannels = NIL;
}

/*
 * Test whether we are actively listening on the given channel name.
 *
 * Note: this function is executed for every notification found in the queue.
 * Perhaps it is worth further optimization, eg convert the list to a sorted
 * array so we can binary-search it.  In practice the list is likely to be
 * fairly short, though.
 */
static bool
IsListeningOn(const char *channel)
{
 ListCell   *p;

 foreach(p, listenChannels)
 {
  char    *lchan = (char *) lfirst(p);

  if (strcmp(lchan, channel) == 0)
   return true;
 }
 return false;
}

/*
 * Remove our entry from the listeners array when we are no longer listening
 * on any channel.  NB: must not fail if we're already not listening.
 */
static void
asyncQueueUnregister(void)
{
 Assert(listenChannels == NIL); /* else caller error */

 if (!amRegisteredListener) /* nothing to do */
  return;

 /*
  * Need exclusive lock here to manipulate list links.
 */
 LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
 /* Mark our entry as invalid */
 QUEUE_BACKEND_PID(MyProcNumber) = InvalidPid;
 QUEUE_BACKEND_DBOID(MyProcNumber) = InvalidOid;
 /* and remove it from the list */
 if (QUEUE_FIRST_LISTENER == MyProcNumber)
  QUEUE_FIRST_LISTENER = QUEUE_NEXT_LISTENER(MyProcNumber);
 else
 {
  for (ProcNumber i = QUEUE_FIRST_LISTENER; i != INVALID_PROC_NUMBER; i = QUEUE_NEXT_LISTENER(i))
  {
   if (QUEUE_NEXT_LISTENER(i) == MyProcNumber)
   {
    QUEUE_NEXT_LISTENER(i) = QUEUE_NEXT_LISTENER(MyProcNumber);
    break;
   }
  }
 }
 QUEUE_NEXT_LISTENER(MyProcNumber) = INVALID_PROC_NUMBER;
 LWLockRelease(NotifyQueueLock);

 /* mark ourselves as no longer listed in the global array */
 amRegisteredListener = false;
}

/*
 * Test whether there is room to insert more notification messages.
 *
 * Caller must hold at least shared NotifyQueueLock.
 */
static bool
asyncQueueIsFull(void)
{
 int64  headPage = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_HEAD);
 int64  tailPage = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_TAIL);
 int64  occupied = headPage - tailPage;

 return occupied >= max_notify_queue_pages;
}

/*
 * Advance the QueuePosition to the next entry, assuming that the current
 * entry is of length entryLength.  If we jump to a new page the function
 * returns true, else false.
 */
static bool
asyncQueueAdvance(volatile QueuePosition *position, int entryLength)
{
 int64  pageno = QUEUE_POS_PAGE(*position);
 int   offset = QUEUE_POS_OFFSET(*position);
 bool  pageJump = false;

 /*
  * Move to the next writing position: First jump over what we have just
  * written or read.
 */
 offset += entryLength;
 Assert(offset <= QUEUE_PAGESIZE);

 /*
  * In a second step check if another entry can possibly be written to the
  * page. If so, stay here, we have reached the next position. If not, then
  * we need to move on to the next page.
 */
 if (offset + QUEUEALIGN(AsyncQueueEntryEmptySize) > QUEUE_PAGESIZE)
 {
  pageno++;
  offset = 0;
  pageJump = true;
 }

 SET_QUEUE_POS(*position, pageno, offset);
 return pageJump;
}

/*
 * Fill the AsyncQueueEntry at *qe with an outbound notification message.
 */
static void
asyncQueueNotificationToEntry(Notification *n, AsyncQueueEntry *qe)
{
 size_t  channellen = n->channel_len;
 size_t  payloadlen = n->payload_len;
 int   entryLength;

 Assert(channellen < NAMEDATALEN);
 Assert(payloadlen < NOTIFY_PAYLOAD_MAX_LENGTH);

 /* The terminators are already included in AsyncQueueEntryEmptySize */
 entryLength = AsyncQueueEntryEmptySize + payloadlen + channellen;
 entryLength = QUEUEALIGN(entryLength);
 qe->length = entryLength;
 qe->dboid = MyDatabaseId;
 qe->xid = GetCurrentTransactionId();
 qe->srcPid = MyProcPid;
 memcpy(qe->data, n->data, channellen + payloadlen + 2);
}

/*
 * Add pending notifications to the queue.
 *
 * We go page by page here, i.e. we stop once we have to go to a new page but
 * we will be called again and then fill that next page. If an entry does not
 * fit into the current page, we write a dummy entry with an InvalidOid as the
 * database OID in order to fill the page. So every page is always used up to
 * the last byte which simplifies reading the page later.
 *
 * We are passed the list cell (in pendingNotifies->events) containing the next
 * notification to write and return the first still-unwritten cell back.
 * Eventually we will return NULL indicating all is done.
 *
 * We are holding NotifyQueueLock already from the caller and grab
 * page specific SLRU bank lock locally in this function.
 */
static ListCell *
asyncQueueAddEntries(ListCell *nextNotify)
{
 AsyncQueueEntry qe;
 QueuePosition queue_head;
 int64  pageno;
 int   offset;
 int   slotno;
 LWLock    *prevlock;

 /*
  * We work with a local copy of QUEUE_HEAD, which we write back to shared
  * memory upon exiting.  The reason for this is that if we have to advance
  * to a new page, SimpleLruZeroPage might fail (out of disk space, for
  * instance), and we must not advance QUEUE_HEAD if it does.  (Otherwise,
  * subsequent insertions would try to put entries into a page that slru.c
  * thinks doesn't exist yet.)  So, use a local position variable.  Note
  * that if we do fail, any already-inserted queue entries are forgotten;
  * this is okay, since they'd be useless anyway after our transaction
  * rolls back.
 */
 queue_head = QUEUE_HEAD;

 /*
  * If this is the first write since the postmaster started, we need to
  * initialize the first page of the async SLRU.  Otherwise, the current
  * page should be initialized already, so just fetch it.
 */
 pageno = QUEUE_POS_PAGE(queue_head);
 prevlock = SimpleLruGetBankLock(NotifyCtl, pageno);

 /* We hold both NotifyQueueLock and SLRU bank lock during this operation */
 LWLockAcquire(prevlock, LW_EXCLUSIVE);

 if (QUEUE_POS_IS_ZERO(queue_head))
  slotno = SimpleLruZeroPage(NotifyCtl, pageno);
 else
  slotno = SimpleLruReadPage(NotifyCtl, pageno, true,
           InvalidTransactionId);

 /* Note we mark the page dirty before writing in it */
 NotifyCtl->shared->page_dirty[slotno] = true;

 while (nextNotify != NULL)
 {
  Notification *n = (Notification *) lfirst(nextNotify);

  /* Construct a valid queue entry in local variable qe */
  asyncQueueNotificationToEntry(n, &qe);

  offset = QUEUE_POS_OFFSET(queue_head);

  /* Check whether the entry really fits on the current page */
  if (offset + qe.length <= QUEUE_PAGESIZE)
  {
   /* OK, so advance nextNotify past this item */
   nextNotify = lnext(pendingNotifies->events, nextNotify);
  }
  else
  {
   /*
    * Write a dummy entry to fill up the page. Actually readers will
    * only check dboid and since it won't match any reader's database
    * OID, they will ignore this entry and move on.
 */
   qe.length = QUEUE_PAGESIZE - offset;
   qe.dboid = InvalidOid;
   qe.xid = InvalidTransactionId;
   qe.data[0] = '\0'; /* empty channel */
   qe.data[1] = '\0'; /* empty payload */
  }

  /* Now copy qe into the shared buffer page */
  memcpy(NotifyCtl->shared->page_buffer[slotno] + offset,
      &qe,
      qe.length);

  /* Advance queue_head appropriately, and detect if page is full */
  if (asyncQueueAdvance(&(queue_head), qe.length))
  {
   LWLock    *lock;

   pageno = QUEUE_POS_PAGE(queue_head);
   lock = SimpleLruGetBankLock(NotifyCtl, pageno);
   if (lock != prevlock)
   {
    LWLockRelease(prevlock);
    LWLockAcquire(lock, LW_EXCLUSIVE);
    prevlock = lock;
   }

   /*
    * Page is full, so we're done here, but first fill the next page
    * with zeroes.  The reason to do this is to ensure that slru.c's
    * idea of the head page is always the same as ours, which avoids
    * boundary problems in SimpleLruTruncate.  The test in
    * asyncQueueIsFull() ensured that there is room to create this
    * page without overrunning the queue.
 */
   slotno = SimpleLruZeroPage(NotifyCtl, QUEUE_POS_PAGE(queue_head));

   /*
    * If the new page address is a multiple of QUEUE_CLEANUP_DELAY,
    * set flag to remember that we should try to advance the tail
    * pointer (we don't want to actually do that right here).
 */
   if (QUEUE_POS_PAGE(queue_head) % QUEUE_CLEANUP_DELAY == 0)
    tryAdvanceTail = true;

   /* And exit the loop */
   break;
  }
 }

 /* Success, so update the global QUEUE_HEAD */
 QUEUE_HEAD = queue_head;

 LWLockRelease(prevlock);

 return nextNotify;
}

/*
 * SQL function to return the fraction of the notification queue currently
 * occupied.
 */
Datum
pg_notification_queue_usage(PG_FUNCTION_ARGS)
{
 double  usage;

 /* Advance the queue tail so we don't report a too-large result */
 asyncQueueAdvanceTail();

 LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_SHARED);
 usage = asyncQueueUsage();
 LWLockRelease(NotifyQueueLock);

 PG_RETURN_FLOAT8(usage);
}

/*
 * Return the fraction of the queue that is currently occupied.
 *
 * The caller must hold NotifyQueueLock in (at least) shared mode.
 *
 * Note: we measure the distance to the logical tail page, not the physical
 * tail page.  In some sense that's wrong, but the relative position of the
 * physical tail is affected by details such as SLRU segment boundaries,
 * so that a result based on that is unpleasantly unstable.
 */
static double
asyncQueueUsage(void)
{
 int64  headPage = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_HEAD);
 int64  tailPage = QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_TAIL);
 int64  occupied = headPage - tailPage;

 if (occupied == 0)
  return (double) 0;  /* fast exit for common case */

 return (double) occupied / (double) max_notify_queue_pages;
}

/*
 * Check whether the queue is at least half full, and emit a warning if so.
 *
 * This is unlikely given the size of the queue, but possible.
 * The warnings show up at most once every QUEUE_FULL_WARN_INTERVAL.
 *
 * Caller must hold exclusive NotifyQueueLock.
 */
static void
asyncQueueFillWarning(void)
{
 double  fillDegree;
 TimestampTz t;

 fillDegree = asyncQueueUsage();
 if (fillDegree < 0.5)
  return;

 t = GetCurrentTimestamp();

 if (TimestampDifferenceExceeds(asyncQueueControl->lastQueueFillWarn,
           t, QUEUE_FULL_WARN_INTERVAL))
 {
  QueuePosition min = QUEUE_HEAD;
  int32  minPid = InvalidPid;

  for (ProcNumber i = QUEUE_FIRST_LISTENER; i != INVALID_PROC_NUMBER; i = QUEUE_NEXT_LISTENER(i))
  {
   Assert(QUEUE_BACKEND_PID(i) != InvalidPid);
   min = QUEUE_POS_MIN(min, QUEUE_BACKEND_POS(i));
   if (QUEUE_POS_EQUAL(min, QUEUE_BACKEND_POS(i)))
    minPid = QUEUE_BACKEND_PID(i);
  }

  ereport(WARNING,
    (errmsg("NOTIFY queue is %.0f%% full", fillDegree * 100),
     (minPid != InvalidPid ?
      errdetail("The server process with PID %d is among those with the oldest transactions.", minPid)
      : 0),
     (minPid != InvalidPid ?
      errhint("The NOTIFY queue cannot be emptied until that process ends its current transaction.")
      : 0)));

  asyncQueueControl->lastQueueFillWarn = t;
 }
}

/*
 * Send signals to listening backends.
 *
 * Normally we signal only backends in our own database, since only those
 * backends could be interested in notifies we send.  However, if there's
 * notify traffic in our database but no traffic in another database that
 * does have listener(s), those listeners will fall further and further
 * behind.  Waken them anyway if they're far enough behind, so that they'll
 * advance their queue position pointers, allowing the global tail to advance.
 *
 * Since we know the ProcNumber and the Pid the signaling is quite cheap.
 *
 * This is called during CommitTransaction(), so it's important for it
 * to have very low probability of failure.
 */
static void
SignalBackends(void)
{
 int32    *pids;
 ProcNumber *procnos;
 int   count;

 /*
  * Identify backends that we need to signal.  We don't want to send
  * signals while holding the NotifyQueueLock, so this loop just builds a
  * list of target PIDs.
  *
  * XXX in principle these pallocs could fail, which would be bad. Maybe
  * preallocate the arrays?  They're not that large, though.
 */
 pids = (int32 *) palloc(MaxBackends * sizeof(int32));
 procnos = (ProcNumber *) palloc(MaxBackends * sizeof(ProcNumber));
 count = 0;

 LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
 for (ProcNumber i = QUEUE_FIRST_LISTENER; i != INVALID_PROC_NUMBER; i = QUEUE_NEXT_LISTENER(i))
 {
  int32  pid = QUEUE_BACKEND_PID(i);
  QueuePosition pos;

  Assert(pid != InvalidPid);
  pos = QUEUE_BACKEND_POS(i);
  if (QUEUE_BACKEND_DBOID(i) == MyDatabaseId)
  {
   /*
    * Always signal listeners in our own database, unless they're
    * already caught up (unlikely, but possible).
 */
   if (QUEUE_POS_EQUAL(pos, QUEUE_HEAD))
    continue;
  }
  else
  {
   /*
    * Listeners in other databases should be signaled only if they
    * are far behind.
 */
   if (asyncQueuePageDiff(QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_HEAD),
           QUEUE_POS_PAGE(pos)) < QUEUE_CLEANUP_DELAY)
    continue;
  }
  /* OK, need to signal this one */
  pids[count] = pid;
  procnos[count] = i;
  count++;
 }
 LWLockRelease(NotifyQueueLock);

 /* Now send signals */
 for (int i = 0; i < count; i++)
 {
  int32  pid = pids[i];

  /*
   * If we are signaling our own process, no need to involve the kernel;
   * just set the flag directly.
 */
  if (pid == MyProcPid)
  {
   notifyInterruptPending = true;
   continue;
  }

  /*
   * Note: assuming things aren't broken, a signal failure here could
   * only occur if the target backend exited since we released
   * NotifyQueueLock; which is unlikely but certainly possible. So we
   * just log a low-level debug message if it happens.
 */
  if (SendProcSignal(pid, PROCSIG_NOTIFY_INTERRUPT, procnos[i]) < 0)
   elog(DEBUG3, "could not signal backend with PID %d: %m", pid);
 }

 pfree(pids);
 pfree(procnos);
}

/*
 * AtAbort_Notify
 *
 * This is called at transaction abort.
 *
 * Gets rid of pending actions and outbound notifies that we would have
 * executed if the transaction got committed.
 */
void
AtAbort_Notify(void)
{
 /*
  * If we LISTEN but then roll back the transaction after PreCommit_Notify,
  * we have registered as a listener but have not made any entry in
  * listenChannels.  In that case, deregister again.
 */
 if (amRegisteredListener && listenChannels == NIL)
  asyncQueueUnregister();

 /* And clean up */
 ClearPendingActionsAndNotifies();
}

/*
 * AtSubCommit_Notify() --- Take care of subtransaction commit.
 *
 * Reassign all items in the pending lists to the parent transaction.
 */
void
AtSubCommit_Notify(void)
{
 int   my_level = GetCurrentTransactionNestLevel();

 /* If there are actions at our nesting level, we must reparent them. */
 if (pendingActions != NULL &&
  pendingActions->nestingLevel >= my_level)
 {
  if (pendingActions->upper == NULL ||
   pendingActions->upper->nestingLevel < my_level - 1)
  {
   /* nothing to merge; give the whole thing to the parent */
   --pendingActions->nestingLevel;
  }
  else
  {
   ActionList *childPendingActions = pendingActions;

   pendingActions = pendingActions->upper;

   /*
    * Mustn't try to eliminate duplicates here --- see queue_listen()
 */
   pendingActions->actions =
    list_concat(pendingActions->actions,
       childPendingActions->actions);
   pfree(childPendingActions);
  }
 }

 /* If there are notifies at our nesting level, we must reparent them. */
 if (pendingNotifies != NULL &&
  pendingNotifies->nestingLevel >= my_level)
 {
  Assert(pendingNotifies->nestingLevel == my_level);

  if (pendingNotifies->upper == NULL ||
   pendingNotifies->upper->nestingLevel < my_level - 1)
  {
   /* nothing to merge; give the whole thing to the parent */
   --pendingNotifies->nestingLevel;
  }
  else
  {
   /*
    * Formerly, we didn't bother to eliminate duplicates here, but
    * now we must, else we fall foul of "Assert(!found)", either here
    * or during a later attempt to build the parent-level hashtable.
 */
   NotificationList *childPendingNotifies = pendingNotifies;
   ListCell   *l;

   pendingNotifies = pendingNotifies->upper;
   /* Insert all the subxact's events into parent, except for dups */
   foreach(l, childPendingNotifies->events)
   {
    Notification *childn = (Notification *) lfirst(l);

    if (!AsyncExistsPendingNotify(childn))
     AddEventToPendingNotifies(childn);
   }
   pfree(childPendingNotifies);
  }
 }
}

/*
 * AtSubAbort_Notify() --- Take care of subtransaction abort.
 */
void
AtSubAbort_Notify(void)
{
 int   my_level = GetCurrentTransactionNestLevel();

 /*
  * All we have to do is pop the stack --- the actions/notifies made in
  * this subxact are no longer interesting, and the space will be freed
  * when CurTransactionContext is recycled. We still have to free the
  * ActionList and NotificationList objects themselves, though, because
  * those are allocated in TopTransactionContext.
  *
  * Note that there might be no entries at all, or no entries for the
  * current subtransaction level, either because none were ever created, or
  * because we reentered this routine due to trouble during subxact abort.
 */
 while (pendingActions != NULL &&
     pendingActions->nestingLevel >= my_level)
 {
  ActionList *childPendingActions = pendingActions;

  pendingActions = pendingActions->upper;
  pfree(childPendingActions);
 }

 while (pendingNotifies != NULL &&
     pendingNotifies->nestingLevel >= my_level)
 {
  NotificationList *childPendingNotifies = pendingNotifies;

  pendingNotifies = pendingNotifies->upper;
  pfree(childPendingNotifies);
 }
}

/*
 * HandleNotifyInterrupt
 *
 *  Signal handler portion of interrupt handling. Let the backend know
 *  that there's a pending notify interrupt. If we're currently reading
 *  from the client, this will interrupt the read and
 *  ProcessClientReadInterrupt() will call ProcessNotifyInterrupt().
 */
void
HandleNotifyInterrupt(void)
{
 /*
  * Note: this is called by a SIGNAL HANDLER. You must be very wary what
  * you do here.
 */

 /* signal that work needs to be done */
 notifyInterruptPending = true;

 /* make sure the event is processed in due course */
 SetLatch(MyLatch);
}

/*
 * ProcessNotifyInterrupt
 *
 *  This is called if we see notifyInterruptPending set, just before
 *  transmitting ReadyForQuery at the end of a frontend command, and
 *  also if a notify signal occurs while reading from the frontend.
 *  HandleNotifyInterrupt() will cause the read to be interrupted
 *  via the process's latch, and this routine will get called.
 *  If we are truly idle (ie, *not* inside a transaction block),
 *  process the incoming notifies.
 *
 *  If "flush" is true, force any frontend messages out immediately.
 *  This can be false when being called at the end of a frontend command,
 *  since we'll flush after sending ReadyForQuery.
 */
void
ProcessNotifyInterrupt(bool flush)
{
 if (IsTransactionOrTransactionBlock())
  return;     /* not really idle */

 /* Loop in case another signal arrives while sending messages */
 while (notifyInterruptPending)
  ProcessIncomingNotify(flush);
}


/*
 * Read all pending notifications from the queue, and deliver appropriate
 * ones to my frontend.  Stop when we reach queue head or an uncommitted
 * notification.
 */
static void
asyncQueueReadAllNotifications(void)
{
 QueuePosition pos;
 QueuePosition head;
 Snapshot snapshot;

 /* Fetch current state */
 LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_SHARED);
 /* Assert checks that we have a valid state entry */
 Assert(MyProcPid == QUEUE_BACKEND_PID(MyProcNumber));
 pos = QUEUE_BACKEND_POS(MyProcNumber);
 head = QUEUE_HEAD;
 LWLockRelease(NotifyQueueLock);

 if (QUEUE_POS_EQUAL(pos, head))
 {
  /* Nothing to do, we have read all notifications already. */
  return;
 }

 /*----------
  * Get snapshot we'll use to decide which xacts are still in progress.
  * This is trickier than it might seem, because of race conditions.
  * Consider the following example:
  *
  * Backend 1:      Backend 2:
  *
  * transaction starts
  * UPDATE foo SET ...;
  * NOTIFY foo;
  * commit starts
  * queue the notify message
  *         transaction starts
  *         LISTEN foo;  -- first LISTEN in session
  *         SELECT * FROM foo WHERE ...;
  * commit to clog
  *         commit starts
  *         add backend 2 to array of listeners
  *         advance to queue head (this code)
  *         commit to clog
  *
  * Transaction 2's SELECT has not seen the UPDATE's effects, since that
  * wasn't committed yet.  Ideally we'd ensure that client 2 would
  * eventually get transaction 1's notify message, but there's no way
  * to do that; until we're in the listener array, there's no guarantee
  * that the notify message doesn't get removed from the queue.
  *
  * Therefore the coding technique transaction 2 is using is unsafe:
  * applications must commit a LISTEN before inspecting database state,
  * if they want to ensure they will see notifications about subsequent
  * changes to that state.
  *
  * What we do guarantee is that we'll see all notifications from
  * transactions committing after the snapshot we take here.
  * Exec_ListenPreCommit has already added us to the listener array,
  * so no not-yet-committed messages can be removed from the queue
  * before we see them.
  *----------
 */
 snapshot = RegisterSnapshot(GetLatestSnapshot());

 /*
  * It is possible that we fail while trying to send a message to our
  * frontend (for example, because of encoding conversion failure).  If
  * that happens it is critical that we not try to send the same message
  * over and over again.  Therefore, we set ExitOnAnyError to upgrade any
  * ERRORs to FATAL, causing the client connection to be closed on error.
  *
  * We used to only skip over the offending message and try to soldier on,
  * but it was somewhat questionable to lose a notification and give the
  * client an ERROR instead.  A client application is not be prepared for
  * that and can't tell that a notification was missed.  It was also not
  * very useful in practice because notifications are often processed while
  * a connection is idle and reading a message from the client, and in that
  * state, any error is upgraded to FATAL anyway.  Closing the connection
  * is a clear signal to the application that it might have missed
  * notifications.
 */
 {
  bool  save_ExitOnAnyError = ExitOnAnyError;
  bool  reachedStop;

  ExitOnAnyError = true;

  do
  {
   /*
    * Process messages up to the stop position, end of page, or an
    * uncommitted message.
    *
    * Our stop position is what we found to be the head's position
    * when we entered this function. It might have changed already.
    * But if it has, we will receive (or have already received and
    * queued) another signal and come here again.
    *
    * We are not holding NotifyQueueLock here! The queue can only
    * extend beyond the head pointer (see above) and we leave our
    * backend's pointer where it is so nobody will truncate or
    * rewrite pages under us. Especially we don't want to hold a lock
    * while sending the notifications to the frontend.
 */
   reachedStop = asyncQueueProcessPageEntries(&pos, head, snapshot);
  } while (!reachedStop);

  /* Update shared state */
  LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_SHARED);
  QUEUE_BACKEND_POS(MyProcNumber) = pos;
  LWLockRelease(NotifyQueueLock);

  ExitOnAnyError = save_ExitOnAnyError;
 }

 /* Done with snapshot */
 UnregisterSnapshot(snapshot);
}

/*
 * Fetch notifications from the shared queue, beginning at position current,
 * and deliver relevant ones to my frontend.
 *
 * The function returns true once we have reached the stop position or an
 * uncommitted notification, and false if we have finished with the page.
 * In other words: once it returns true there is no need to look further.
 * The QueuePosition *current is advanced past all processed messages.
 */
static bool
asyncQueueProcessPageEntries(QueuePosition *current,
        QueuePosition stop,
        Snapshot snapshot)
{
 int64  curpage = QUEUE_POS_PAGE(*current);
 int   slotno;
 char    *page_buffer;
 bool  reachedStop = false;
 bool  reachedEndOfPage;

 /*
  * We copy the entries into a local buffer to avoid holding the SLRU lock
  * while we transmit them to our frontend.  The local buffer must be
  * adequately aligned, so use a union.
 */
 union
 {
  char  buf[QUEUE_PAGESIZE];
  AsyncQueueEntry align;
 }   local_buf;
 char    *local_buf_end = local_buf.buf;

 slotno = SimpleLruReadPage_ReadOnly(NotifyCtl, curpage,
          InvalidTransactionId);
 page_buffer = NotifyCtl->shared->page_buffer[slotno];

 do
 {
  QueuePosition thisentry = *current;
  AsyncQueueEntry *qe;

  if (QUEUE_POS_EQUAL(thisentry, stop))
   break;

  qe = (AsyncQueueEntry *) (page_buffer + QUEUE_POS_OFFSET(thisentry));

  /*
   * Advance *current over this message, possibly to the next page. As
   * noted in the comments for asyncQueueReadAllNotifications, we must
   * do this before possibly failing while processing the message.
 */
  reachedEndOfPage = asyncQueueAdvance(current, qe->length);

  /* Ignore messages destined for other databases */
  if (qe->dboid == MyDatabaseId)
  {
   if (XidInMVCCSnapshot(qe->xid, snapshot))
   {
    /*
     * The source transaction is still in progress, so we can't
     * process this message yet.  Break out of the loop, but first
     * back up *current so we will reprocess the message next
     * time.  (Note: it is unlikely but not impossible for
     * TransactionIdDidCommit to fail, so we can't really avoid
     * this advance-then-back-up behavior when dealing with an
     * uncommitted message.)
     *
     * Note that we must test XidInMVCCSnapshot before we test
     * TransactionIdDidCommit, else we might return a message from
     * a transaction that is not yet visible to snapshots; compare
     * the comments at the head of heapam_visibility.c.
     *
     * Also, while our own xact won't be listed in the snapshot,
     * we need not check for TransactionIdIsCurrentTransactionId
     * because our transaction cannot (yet) have queued any
     * messages.
 */
    *current = thisentry;
    reachedStop = true;
    break;
   }

   /*
    * Quick check for the case that we're not listening on any
    * channels, before calling TransactionIdDidCommit().  This makes
    * that case a little faster, but more importantly, it ensures
    * that if there's a bad entry in the queue for which
    * TransactionIdDidCommit() fails for some reason, we can skip
    * over it on the first LISTEN in a session, and not get stuck on
    * it indefinitely.
 */
   if (listenChannels == NIL)
    continue;

   if (TransactionIdDidCommit(qe->xid))
   {
    memcpy(local_buf_end, qe, qe->length);
    local_buf_end += qe->length;
   }
   else
   {
    /*
     * The source transaction aborted or crashed, so we just
     * ignore its notifications.
 */
   }
  }

  /* Loop back if we're not at end of page */
 } while (!reachedEndOfPage);

 /* Release lock that we got from SimpleLruReadPage_ReadOnly() */
 LWLockRelease(SimpleLruGetBankLock(NotifyCtl, curpage));

 /*
  * Now that we have let go of the SLRU bank lock, send the notifications
  * to our backend
 */
 Assert(local_buf_end - local_buf.buf <= BLCKSZ);
 for (char *p = local_buf.buf; p < local_buf_end;)
 {
  AsyncQueueEntry *qe = (AsyncQueueEntry *) p;

  /* qe->data is the null-terminated channel name */
  char    *channel = qe->data;

  if (IsListeningOn(channel))
  {
   /* payload follows channel name */
   char    *payload = qe->data + strlen(channel) + 1;

   NotifyMyFrontEnd(channel, payload, qe->srcPid);
  }

  p += qe->length;
 }

 if (QUEUE_POS_EQUAL(*current, stop))
  reachedStop = true;

 return reachedStop;
}

/*
 * Advance the shared queue tail variable to the minimum of all the
 * per-backend tail pointers.  Truncate pg_notify space if possible.
 *
 * This is (usually) called during CommitTransaction(), so it's important for
 * it to have very low probability of failure.
 */
static void
asyncQueueAdvanceTail(void)
{
 QueuePosition min;
 int64  oldtailpage;
 int64  newtailpage;
 int64  boundary;

 /* Restrict task to one backend per cluster; see SimpleLruTruncate(). */
 LWLockAcquire(NotifyQueueTailLock, LW_EXCLUSIVE);

 /*
  * Compute the new tail.  Pre-v13, it's essential that QUEUE_TAIL be exact
  * (ie, exactly match at least one backend's queue position), so it must
  * be updated atomically with the actual computation.  Since v13, we could
  * get away with not doing it like that, but it seems prudent to keep it
  * so.
  *
  * Also, because incoming backends will scan forward from QUEUE_TAIL, that
  * must be advanced before we can truncate any data.  Thus, QUEUE_TAIL is
  * the logical tail, while QUEUE_STOP_PAGE is the physical tail, or oldest
  * un-truncated page.  When QUEUE_STOP_PAGE != QUEUE_POS_PAGE(QUEUE_TAIL),
  * there are pages we can truncate but haven't yet finished doing so.
  *
  * For concurrency's sake, we don't want to hold NotifyQueueLock while
  * performing SimpleLruTruncate.  This is OK because no backend will try
  * to access the pages we are in the midst of truncating.
 */
 LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
 min = QUEUE_HEAD;
 for (ProcNumber i = QUEUE_FIRST_LISTENER; i != INVALID_PROC_NUMBER; i = QUEUE_NEXT_LISTENER(i))
 {
  Assert(QUEUE_BACKEND_PID(i) != InvalidPid);
  min = QUEUE_POS_MIN(min, QUEUE_BACKEND_POS(i));
 }
 QUEUE_TAIL = min;
 oldtailpage = QUEUE_STOP_PAGE;
 LWLockRelease(NotifyQueueLock);

 /*
  * We can truncate something if the global tail advanced across an SLRU
  * segment boundary.
  *
  * XXX it might be better to truncate only once every several segments, to
  * reduce the number of directory scans.
 */
 newtailpage = QUEUE_POS_PAGE(min);
 boundary = newtailpage - (newtailpage % SLRU_PAGES_PER_SEGMENT);
 if (asyncQueuePagePrecedes(oldtailpage, boundary))
 {
  /*
   * SimpleLruTruncate() will ask for SLRU bank locks but will also
   * release the lock again.
 */
  SimpleLruTruncate(NotifyCtl, newtailpage);

  LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_EXCLUSIVE);
  QUEUE_STOP_PAGE = newtailpage;
  LWLockRelease(NotifyQueueLock);
 }

 LWLockRelease(NotifyQueueTailLock);
}

/*
 * AsyncNotifyFreezeXids
 *
 * Prepare the async notification queue for CLOG truncation by freezing
 * transaction IDs that are about to become inaccessible.
 *
 * This function is called by VACUUM before advancing datfrozenxid. It scans
 * the notification queue and replaces XIDs that would become inaccessible
 * after CLOG truncation with special markers:
 * - Committed transactions are set to FrozenTransactionId
 * - Aborted/crashed transactions are set to InvalidTransactionId
 *
 * Only XIDs < newFrozenXid are processed, as those are the ones whose CLOG
 * pages will be truncated. If XID < newFrozenXid, it cannot still be running
 * (or it would have held back newFrozenXid through ProcArray).
 * Therefore, if TransactionIdDidCommit returns false, we know the transaction
 * either aborted explicitly or crashed, and we can safely mark it invalid.
 */
void
AsyncNotifyFreezeXids(TransactionId newFrozenXid)
{
 QueuePosition pos;
 QueuePosition head;
 int64  curpage = -1;
 int   slotno = -1;
 char    *page_buffer = NULL;
 bool  page_dirty = false;

 /*
  * Acquire locks in the correct order to avoid deadlocks. As per the
  * locking protocol: NotifyQueueTailLock, then NotifyQueueLock, then SLRU
  * bank locks.
  *
  * We only need SHARED mode since we're just reading the head/tail
  * positions, not modifying them.
 */
 LWLockAcquire(NotifyQueueTailLock, LW_SHARED);
 LWLockAcquire(NotifyQueueLock, LW_SHARED);

 pos = QUEUE_TAIL;
 head = QUEUE_HEAD;

 /* Release NotifyQueueLock early, we only needed to read the positions */
 LWLockRelease(NotifyQueueLock);

 /*
  * Scan the queue from tail to head, freezing XIDs as needed. We hold
  * NotifyQueueTailLock throughout to ensure the tail doesn't move while
  * we're working.
 */
 while (!QUEUE_POS_EQUAL(pos, head))
 {
  AsyncQueueEntry *qe;
  TransactionId xid;
  int64  pageno = QUEUE_POS_PAGE(pos);
  int   offset = QUEUE_POS_OFFSET(pos);

  /* If we need a different page, release old lock and get new one */
  if (pageno != curpage)
  {
   LWLock    *lock;

   /* Release previous page if any */
   if (slotno >= 0)
   {
    if (page_dirty)
    {
     NotifyCtl->shared->page_dirty[slotno] = true;
     page_dirty = false;
    }
    LWLockRelease(SimpleLruGetBankLock(NotifyCtl, curpage));
   }

   lock = SimpleLruGetBankLock(NotifyCtl, pageno);
   LWLockAcquire(lock, LW_EXCLUSIVE);
   slotno = SimpleLruReadPage(NotifyCtl, pageno, true,
            InvalidTransactionId);
   page_buffer = NotifyCtl->shared->page_buffer[slotno];
   curpage = pageno;
  }

  qe = (AsyncQueueEntry *) (page_buffer + offset);
  xid = qe->xid;

  if (TransactionIdIsNormal(xid) &&
   TransactionIdPrecedes(xid, newFrozenXid))
  {
   if (TransactionIdDidCommit(xid))
   {
    qe->xid = FrozenTransactionId;
    page_dirty = true;
   }
   else
   {
    qe->xid = InvalidTransactionId;
    page_dirty = true;
   }
  }

  /* Advance to next entry */
  asyncQueueAdvance(&pos, qe->length);
 }

 /* Release final page lock if we acquired one */
 if (slotno >= 0)
 {
  if (page_dirty)
   NotifyCtl->shared->page_dirty[slotno] = true;
  LWLockRelease(SimpleLruGetBankLock(NotifyCtl, curpage));
 }

 LWLockRelease(NotifyQueueTailLock);
}

/*
 * ProcessIncomingNotify
 *
 *  Scan the queue for arriving notifications and report them to the front
 *  end.  The notifications might be from other sessions, or our own;
 *  there's no need to distinguish here.
 *
 *  If "flush" is true, force any frontend messages out immediately.
 *
 *  NOTE: since we are outside any transaction, we must create our own.
 */
static void
ProcessIncomingNotify(bool flush)
{
 /* We *must* reset the flag */
 notifyInterruptPending = false;

 /* Do nothing else if we aren't actively listening */
 if (listenChannels == NIL)
  return;

 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "ProcessIncomingNotify");

 set_ps_display("notify interrupt");

 /*
  * We must run asyncQueueReadAllNotifications inside a transaction, else
  * bad things happen if it gets an error.
 */
 StartTransactionCommand();

 asyncQueueReadAllNotifications();

 CommitTransactionCommand();

 /*
  * If this isn't an end-of-command case, we must flush the notify messages
  * to ensure frontend gets them promptly.
 */
 if (flush)
  pq_flush();

 set_ps_display("idle");

 if (Trace_notify)
  elog(DEBUG1, "ProcessIncomingNotify: done");
}

/*
 * Send NOTIFY message to my front end.
 */
void
NotifyMyFrontEnd(const char *channel, const char *payload, int32 srcPid)
{
 if (whereToSendOutput == DestRemote)
 {
  StringInfoData buf;

  pq_beginmessage(&buf, PqMsg_NotificationResponse);
  pq_sendint32(&buf, srcPid);
  pq_sendstring(&buf, channel);
  pq_sendstring(&buf, payload);
  pq_endmessage(&buf);

  /*
   * NOTE: we do not do pq_flush() here.  Some level of caller will
   * handle it later, allowing this message to be combined into a packet
   * with other ones.
 */
 }
 else
  elog(INFO, "NOTIFY for \"%s\" payload \"%s\"", channel, payload);
}

/* Does pendingNotifies include a match for the given event? */
static bool
AsyncExistsPendingNotify(Notification *n)
{
 if (pendingNotifies == NULL)
  return false;

 if (pendingNotifies->hashtab != NULL)
 {
  /* Use the hash table to probe for a match */
  if (hash_search(pendingNotifies->hashtab,
      &n,
      HASH_FIND,
      NULL))
   return true;
 }
 else
 {
  /* Must scan the event list */
  ListCell   *l;

  foreach(l, pendingNotifies->events)
  {
   Notification *oldn = (Notification *) lfirst(l);

   if (n->channel_len == oldn->channel_len &&
    n->payload_len == oldn->payload_len &&
    memcmp(n->data, oldn->data,
        n->channel_len + n->payload_len + 2) == 0)
    return true;
  }
 }

 return false;
}

/*
 * Add a notification event to a pre-existing pendingNotifies list.
 *
 * Because pendingNotifies->events is already nonempty, this works
 * correctly no matter what CurrentMemoryContext is.
 */
static void
AddEventToPendingNotifies(Notification *n)
{
 Assert(pendingNotifies->events != NIL);

 /* Create the hash table if it's time to */
 if (list_length(pendingNotifies->events) >= MIN_HASHABLE_NOTIFIES &&
  pendingNotifies->hashtab == NULL)
 {
  HASHCTL  hash_ctl;
  ListCell   *l;

  /* Create the hash table */
  hash_ctl.keysize = sizeof(Notification *);
  hash_ctl.entrysize = sizeof(struct NotificationHash);
  hash_ctl.hash = notification_hash;
  hash_ctl.match = notification_match;
  hash_ctl.hcxt = CurTransactionContext;
  pendingNotifies->hashtab =
   hash_create("Pending Notifies",
      256L,
      &hash_ctl,
      HASH_ELEM | HASH_FUNCTION | HASH_COMPARE | HASH_CONTEXT);

  /* Insert all the already-existing events */
  foreach(l, pendingNotifies->events)
  {
   Notification *oldn = (Notification *) lfirst(l);
   bool  found;

   (void) hash_search(pendingNotifies->hashtab,
          &oldn,
          HASH_ENTER,
          &found);
   Assert(!found);
  }
 }

 /* Add new event to the list, in order */
 pendingNotifies->events = lappend(pendingNotifies->events, n);

 /* Add event to the hash table if needed */
 if (pendingNotifies->hashtab != NULL)
 {
  bool  found;

  (void) hash_search(pendingNotifies->hashtab,
         &n,
         HASH_ENTER,
         &found);
  Assert(!found);
 }
}

/*
 * notification_hash: hash function for notification hash table
 *
 * The hash "keys" are pointers to Notification structs.
 */
static uint32
notification_hash(const void *key, Size keysize)
{
 const Notification *k = *(const Notification *const *) key;

 Assert(keysize == sizeof(Notification *));
 /* We don't bother to include the payload's trailing null in the hash */
 return DatumGetUInt32(hash_any((const unsigned char *) k->data,
           k->channel_len + k->payload_len + 1));
}

/*
 * notification_match: match function to use with notification_hash
 */
static int
notification_match(const void *key1, const void *key2, Size keysize)
{
 const Notification *k1 = *(const Notification *const *) key1;
 const Notification *k2 = *(const Notification *const *) key2;

 Assert(keysize == sizeof(Notification *));
 if (k1->channel_len == k2->channel_len &&
  k1->payload_len == k2->payload_len &&
  memcmp(k1->data, k2->data,
      k1->channel_len + k1->payload_len + 2) == 0)
  return 0;    /* equal */
 return 1;     /* not equal */
}

/* Clear the pendingActions and pendingNotifies lists. */
static void
ClearPendingActionsAndNotifies(void)
{
 /*
  * Everything's allocated in either TopTransactionContext or the context
  * for the subtransaction to which it corresponds.  So, there's nothing to
  * do here except reset the pointers; the space will be reclaimed when the
  * contexts are deleted.
 */
 pendingActions = NULL;
 pendingNotifies = NULL;
}

/*
 * GUC check_hook for notify_buffers
 */
bool
check_notify_buffers(int *newval, void **extra, GucSource source)
{
 return check_slru_buffers("notify_buffers", newval);
}