Share Memory for InnoDB

1. 简介
   该补丁主要用于数据库启动时，实现对数据的预热工作
   数据预热
   在日常运营中，数据库可能因为某些特殊的原因需要停机维护，这时候需要关闭数据库，而在下一次启动时，InnoDB的buf_pool会被清空，
   导致前期的SQL执行速度偏慢，数据预热就是用来解决该问题，InnoSQL通过共享内存和LRU DUMP两种方式来实现数据预热功能。
   InnoSQL通过共享内存实现数据预热原理：通过共享内存保存上次数据库关闭时的buf_pool信息，在下次启动时，把共享内存直接attch到buf_pool上，对比与原版预热，
   减少了前期大量离散读。
   InnoSQL通过LRU DUMP实现数据预热原理：通过文件保存buf_pool中所有页的space，offset等信息，space，offset信息根据一定规则进行排序，在load时通过读取该文件
   中的space，offset信息后从数据文件中读入数据。对比与原版预热，把所有离散读转化成顺序读(space,offset排序),减少读取时间。
2. 实现
   InnoSQL通过共享内存实现数据预热
   InnoSQL对原版MySQL在申请buf_pool内存上做了些修改，通过使用shmget来实现内存的申请，然后通过shmat把共享内存映射到进程内部地址。
   由于共享内存的特性，如果数据库进行重启，上次的buf_pool信息依然保存在共享内存中，我们只需要在InnoDB内部，格式化该块内存到相应的block即可。
   共享内存预热使用注意
   1.采用共享内存预热时，数据库每次启动时的buf_pool大小应该是固定的，如果我们修改了buf_pool的大小，启动时会自动判断原先的共享内存大小与当前的buf_pool大小是否一致，
   如果不一致，则共享内存会被重建，原来的数据将被丢失，这样就起不到预热的效果
   2.如果在配置了共享内存后，重启时又关闭了该配置，为了保持数据的一致性，在关闭共享内存配置后启动时，原来的共享内存会被删除。
   3.由于服务异常crash，在重启InnoSQL时，共享内存中的数据进行预热时，会去检查当前预热的数据块的lsn是否大于最大checkpoint的lsn，对于crash后重启，共享内存只预热lsn比
   最大checkpoint lsn小的部分数据，其他数据页需要通过MySQL自身的recovery进行恢复
   4.由于操作系统在共享内存上的限制，在操作系统重启后，共享内存会被销毁，同样起不动预热作用。
   InnoSQL通过LRU DUMP实现数据预热
   在InnoDB内部增加一个dump线程用于实现LRU的DUMP和数据的load，每次dump或者load时，都需要锁buf_pool，该线程内部是个死循环，一直检测是否达到innodb_buffer_pool_dump_interval间隔，
   或者进行了innodb_buffer_pool_dump_now操作，如果上述操作发生，则对buf_pool进行dump，如果innodb_buffer_pool_load_now操作发生，则重新load被dump的space，offset对应的页到buf_pool
3. 配置
   在InnoSQL的配置文件my.cnf中增加一项用于控制是否使用共享内存作为buf_pool的配置，如下：
   [innodb]
   innodb_use_shm_preload=1
   innodb_use_shm_preload是个read only变量，如果缺省或配置为0，则不使用共享内存作为buf_pool,该配置目前只在linux下存在。
   注：由于操作系统本身对共享内存的限制，有时候在申请大内存时，需要修改一些系统文件，需要root权限，
   涉及到的相关配置如下：
   /proc/sys/kernel/shmmax 该文件中的值表示为共享内存段的大小，单位为Bytes
   /proc/sys/kernel/shmall 该文件中的值表示共享内存的总量，单位为4KBytes
   LRU DUMP相关配置
   innodb_buffer_pool_dump
   是否开启LRU DUMP配置，只有开启了该配置，才能进行LRU DUMP操作
   innodb_buffer_pool_dump_now
   触发LRU DUMP操作，设置了该参数，系统马上进行LRU DUMP操作，保存当前buf_pool中数据的space，offset到文件
   innodb_buffer_pool_dump_interval
   设置LRU DUMP的时间间隔，每隔该间隔触发一次LRU DUMP操作，每次新DUMP都会覆盖上一次DUMP的文件
   innodb_buffer_pool_load_now
   设置buf_pool Load数据到共享内存。
   innodb_buffer_pool_load_at_startup
   配置是否在数据库启动时，Load DUMP中对应space,offset的数据到buf_pool