/*-------------------------------------------------------------------------
 *
 * postinit.c
 *   postgres initialization utilities
 *
 * Portions Copyright (c) 1996-2025, PostgreSQL Global Development Group
 * Portions Copyright (c) 1994, Regents of the University of California
 *
 *
 * IDENTIFICATION
 *   src/backend/utils/init/postinit.c
 *
 *
 *-------------------------------------------------------------------------
 */
#include "postgres.h"

#include <ctype.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#include "access/genam.h"
#include "access/heapam.h"
#include "access/htup_details.h"
#include "access/session.h"
#include "access/tableam.h"
#include "access/xact.h"
#include "access/xlog.h"
#include "access/xloginsert.h"
#include "catalog/namespace.h"
#include "catalog/pg_authid.h"
#include "catalog/pg_collation.h"
#include "catalog/pg_database.h"
#include "catalog/pg_db_role_setting.h"
#include "catalog/pg_tablespace.h"
#include "libpq/auth.h"
#include "libpq/libpq-be.h"
#include "mb/pg_wchar.h"
#include "miscadmin.h"
#include "pgstat.h"
#include "postmaster/autovacuum.h"
#include "postmaster/postmaster.h"
#include "replication/slot.h"
#include "replication/slotsync.h"
#include "replication/walsender.h"
#include "storage/aio_subsys.h"
#include "storage/bufmgr.h"
#include "storage/fd.h"
#include "storage/ipc.h"
#include "storage/lmgr.h"
#include "storage/proc.h"
#include "storage/procarray.h"
#include "storage/procnumber.h"
#include "storage/procsignal.h"
#include "storage/sinvaladt.h"
#include "storage/smgr.h"
#include "storage/sync.h"
#include "tcop/backend_startup.h"
#include "tcop/tcopprot.h"
#include "utils/acl.h"
#include "utils/builtins.h"
#include "utils/fmgroids.h"
#include "utils/guc_hooks.h"
#include "utils/injection_point.h"
#include "utils/memutils.h"
#include "utils/pg_locale.h"
#include "utils/portal.h"
#include "utils/ps_status.h"
#include "utils/snapmgr.h"
#include "utils/syscache.h"
#include "utils/timeout.h"

static HeapTuple GetDatabaseTuple(const char *dbname);
static HeapTuple GetDatabaseTupleByOid(Oid dboid);
static void PerformAuthentication(Port *port);
static void CheckMyDatabase(const char *name, bool am_superuser, bool override_allow_connections);
static void ShutdownPostgres(int code, Datum arg);
static void StatementTimeoutHandler(void);
static void LockTimeoutHandler(void);
static void IdleInTransactionSessionTimeoutHandler(void);
static void TransactionTimeoutHandler(void);
static void IdleSessionTimeoutHandler(void);
static void IdleStatsUpdateTimeoutHandler(void);
static void ClientCheckTimeoutHandler(void);
static bool ThereIsAtLeastOneRole(void);
static void process_startup_options(Port *port, bool am_superuser);
static void process_settings(Oid databaseid, Oid roleid);


/*** InitPostgres support ***/


/*
 * GetDatabaseTuple -- fetch the pg_database row for a database
 *
 * This is used during backend startup when we don't yet have any access to
 * system catalogs in general.  In the worst case, we can seqscan pg_database
 * using nothing but the hard-wired descriptor that relcache.c creates for
 * pg_database.  In more typical cases, relcache.c was able to load
 * descriptors for both pg_database and its indexes from the shared relcache
 * cache file, and so we can do an indexscan.  criticalSharedRelcachesBuilt
 * tells whether we got the cached descriptors.
 */
static HeapTuple
GetDatabaseTuple(const char *dbname)
{
 HeapTuple tuple;
 Relation relation;
 SysScanDesc scan;
 ScanKeyData key[1];

 /*
  * form a scan key
 */
 ScanKeyInit(&key[0],
    Anum_pg_database_datname,
    BTEqualStrategyNumber, F_NAMEEQ,
    CStringGetDatum(dbname));

 /*
  * Open pg_database and fetch a tuple.  Force heap scan if we haven't yet
  * built the critical shared relcache entries (i.e., we're starting up
  * without a shared relcache cache file).
 */
 relation = table_open(DatabaseRelationId, AccessShareLock);
 scan = systable_beginscan(relation, DatabaseNameIndexId,
         criticalSharedRelcachesBuilt,
         NULL,
         1, key);

 tuple = systable_getnext(scan);

 /* Must copy tuple before releasing buffer */
 if (HeapTupleIsValid(tuple))
  tuple = heap_copytuple(tuple);

 /* all done */
 systable_endscan(scan);
 table_close(relation, AccessShareLock);

 return tuple;
}

/*
 * GetDatabaseTupleByOid -- as above, but search by database OID
 */
static HeapTuple
GetDatabaseTupleByOid(Oid dboid)
{
 HeapTuple tuple;
 Relation relation;
 SysScanDesc scan;
 ScanKeyData key[1];

 /*
  * form a scan key
 */
 ScanKeyInit(&key[0],
    Anum_pg_database_oid,
    BTEqualStrategyNumber, F_OIDEQ,
    ObjectIdGetDatum(dboid));

 /*
  * Open pg_database and fetch a tuple.  Force heap scan if we haven't yet
  * built the critical shared relcache entries (i.e., we're starting up
  * without a shared relcache cache file).
 */
 relation = table_open(DatabaseRelationId, AccessShareLock);
 scan = systable_beginscan(relation, DatabaseOidIndexId,
         criticalSharedRelcachesBuilt,
         NULL,
         1, key);

 tuple = systable_getnext(scan);

 /* Must copy tuple before releasing buffer */
 if (HeapTupleIsValid(tuple))
  tuple = heap_copytuple(tuple);

 /* all done */
 systable_endscan(scan);
 table_close(relation, AccessShareLock);

 return tuple;
}


/*
 * PerformAuthentication -- authenticate a remote client
 *
 * returns: nothing.  Will not return at all if there's any failure.
 */
static void
PerformAuthentication(Port *port)
{
 /* This should be set already, but let's make sure */
 ClientAuthInProgress = true; /* limit visibility of log messages */

 /*
  * In EXEC_BACKEND case, we didn't inherit the contents of pg_hba.conf
  * etcetera from the postmaster, and have to load them ourselves.
  *
  * FIXME: [fork/exec] Ugh.  Is there a way around this overhead?
 */
#ifdef EXEC_BACKEND

 /*
  * load_hba() and load_ident() want to work within the PostmasterContext,
  * so create that if it doesn't exist (which it won't).  We'll delete it
  * again later, in PostgresMain.
 */
 if (PostmasterContext == NULL)
  PostmasterContext = AllocSetContextCreate(TopMemoryContext,
              "Postmaster",
              ALLOCSET_DEFAULT_SIZES);

 if (!load_hba())
 {
  /*
   * It makes no sense to continue if we fail to load the HBA file,
   * since there is no way to connect to the database in this case.
 */
  ereport(FATAL,
  /* translator: %s is a configuration file */
    (errmsg("could not load %s", HbaFileName)));
 }

 if (!load_ident())
 {
  /*
   * It is ok to continue if we fail to load the IDENT file, although it
   * means that you cannot log in using any of the authentication
   * methods that need a user name mapping. load_ident() already logged
   * the details of error to the log.
 */
 }
#endif

 /* Capture authentication start time for logging */
 conn_timing.auth_start = GetCurrentTimestamp();

 /*
  * Set up a timeout in case a buggy or malicious client fails to respond
  * during authentication.  Since we're inside a transaction and might do
  * database access, we have to use the statement_timeout infrastructure.
 */
 enable_timeout_after(STATEMENT_TIMEOUT, AuthenticationTimeout * 1000);

 /*
  * Now perform authentication exchange.
 */
 set_ps_display("authentication");
 ClientAuthentication(port); /* might not return, if failure */

 /*
  * Done with authentication.  Disable the timeout, and log if needed.
 */
 disable_timeout(STATEMENT_TIMEOUT, false);

 /* Capture authentication end time for logging */
 conn_timing.auth_end = GetCurrentTimestamp();

 if (log_connections & LOG_CONNECTION_AUTHORIZATION)
 {
  StringInfoData logmsg;

  initStringInfo(&logmsg);
  if (am_walsender)
   appendStringInfo(&logmsg, _("replication connection authorized: user=%s"),
        port->user_name);
  else
   appendStringInfo(&logmsg, _("connection authorized: user=%s"),
        port->user_name);
  if (!am_walsender)
   appendStringInfo(&logmsg, _(" database=%s"), port->database_name);

  if (port->application_name != NULL)
   appendStringInfo(&logmsg, _(" application_name=%s"),
        port->application_name);

#ifdef USE_SSL
  if (port->ssl_in_use)
   appendStringInfo(&logmsg, _(" SSL enabled (protocol=%s, cipher=%s, bits=%d)"),
        be_tls_get_version(port),
        be_tls_get_cipher(port),
        be_tls_get_cipher_bits(port));
#endif
#ifdef ENABLE_GSS
  if (port->gss)
  {
   const char *princ = be_gssapi_get_princ(port);

   if (princ)
    appendStringInfo(&logmsg,
         _(" GSS (authenticated=%s, encrypted=%s, delegated_credentials=%s, principal=%s)"),
         be_gssapi_get_auth(port) ? _("yes") : _("no"),
         be_gssapi_get_enc(port) ? _("yes") : _("no"),
         be_gssapi_get_delegation(port) ? _("yes") : _("no"),
         princ);
   else
    appendStringInfo(&logmsg,
         _(" GSS (authenticated=%s, encrypted=%s, delegated_credentials=%s)"),
         be_gssapi_get_auth(port) ? _("yes") : _("no"),
         be_gssapi_get_enc(port) ? _("yes") : _("no"),
         be_gssapi_get_delegation(port) ? _("yes") : _("no"));
  }
#endif

  ereport(LOG, errmsg_internal("%s", logmsg.data));
  pfree(logmsg.data);
 }

 set_ps_display("startup");

 ClientAuthInProgress = false; /* client_min_messages is active now */
}


/*
 * CheckMyDatabase -- fetch information from the pg_database entry for our DB
 */
static void
CheckMyDatabase(const char *name, bool am_superuser, bool override_allow_connections)
{
 HeapTuple tup;
 Form_pg_database dbform;
 Datum  datum;
 bool  isnull;
 char    *collate;
 char    *ctype;

 /* Fetch our pg_database row normally, via syscache */
 tup = SearchSysCache1(DATABASEOID, ObjectIdGetDatum(MyDatabaseId));
 if (!HeapTupleIsValid(tup))
  elog(ERROR, "cache lookup failed for database %u", MyDatabaseId);
 dbform = (Form_pg_database) GETSTRUCT(tup);

 /* This recheck is strictly paranoia */
 if (strcmp(name, NameStr(dbform->datname)) != 0)
  ereport(FATAL,
    (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_DATABASE),
     errmsg("database \"%s\" has disappeared from pg_database",
      name),
     errdetail("Database OID %u now seems to belong to \"%s\".",
         MyDatabaseId, NameStr(dbform->datname))));

 /*
  * Check permissions to connect to the database.
  *
  * These checks are not enforced when in standalone mode, so that there is
  * a way to recover from disabling all access to all databases, for
  * example "UPDATE pg_database SET datallowconn = false;".
 */
 if (IsUnderPostmaster)
 {
  /*
   * Check that the database is currently allowing connections.
   * (Background processes can override this test and the next one by
   * setting override_allow_connections.)
 */
  if (!dbform->datallowconn && !override_allow_connections)
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),
      errmsg("database \"%s\" is not currently accepting connections",
       name)));

  /*
   * Check privilege to connect to the database.  (The am_superuser test
   * is redundant, but since we have the flag, might as well check it
   * and save a few cycles.)
 */
  if (!am_superuser && !override_allow_connections &&
   object_aclcheck(DatabaseRelationId, MyDatabaseId, GetUserId(),
       ACL_CONNECT) != ACLCHECK_OK)
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE),
      errmsg("permission denied for database \"%s\"", name),
      errdetail("User does not have CONNECT privilege.")));

  /*
   * Check connection limit for this database.  We enforce the limit
   * only for regular backends, since other process types have their own
   * PGPROC pools.
   *
   * There is a race condition here --- we create our PGPROC before
   * checking for other PGPROCs.  If two backends did this at about the
   * same time, they might both think they were over the limit, while
   * ideally one should succeed and one fail.  Getting that to work
   * exactly seems more trouble than it is worth, however; instead we
   * just document that the connection limit is approximate.
 */
  if (dbform->datconnlimit >= 0 &&
   AmRegularBackendProcess() &&
   !am_superuser &&
   CountDBConnections(MyDatabaseId) > dbform->datconnlimit)
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_TOO_MANY_CONNECTIONS),
      errmsg("too many connections for database \"%s\"",
       name)));
 }

 /*
  * OK, we're golden.  Next to-do item is to save the encoding info out of
  * the pg_database tuple.
 */
 SetDatabaseEncoding(dbform->encoding);
 /* Record it as a GUC internal option, too */
 SetConfigOption("server_encoding", GetDatabaseEncodingName(),
     PGC_INTERNAL, PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT);
 /* If we have no other source of client_encoding, use server encoding */
 SetConfigOption("client_encoding", GetDatabaseEncodingName(),
     PGC_BACKEND, PGC_S_DYNAMIC_DEFAULT);

 /* assign locale variables */
 datum = SysCacheGetAttrNotNull(DATABASEOID, tup, Anum_pg_database_datcollate);
 collate = TextDatumGetCString(datum);
 datum = SysCacheGetAttrNotNull(DATABASEOID, tup, Anum_pg_database_datctype);
 ctype = TextDatumGetCString(datum);

 if (pg_perm_setlocale(LC_COLLATE, collate) == NULL)
  ereport(FATAL,
    (errmsg("database locale is incompatible with operating system"),
     errdetail("The database was initialized with LC_COLLATE \"%s\", "
         " which is not recognized by setlocale().", collate),
     errhint("Recreate the database with another locale or install the missing locale.")));

 if (pg_perm_setlocale(LC_CTYPE, ctype) == NULL)
  ereport(FATAL,
    (errmsg("database locale is incompatible with operating system"),
     errdetail("The database was initialized with LC_CTYPE \"%s\", "
         " which is not recognized by setlocale().", ctype),
     errhint("Recreate the database with another locale or install the missing locale.")));

 if (strcmp(ctype, "C") == 0 ||
  strcmp(ctype, "POSIX") == 0)
  database_ctype_is_c = true;

 init_database_collation();

 /*
  * Check collation version.  See similar code in
  * pg_newlocale_from_collation().  Note that here we warn instead of error
  * in any case, so that we don't prevent connecting.
 */
 datum = SysCacheGetAttr(DATABASEOID, tup, Anum_pg_database_datcollversion,
       &isnull);
 if (!isnull)
 {
  char    *actual_versionstr;
  char    *collversionstr;
  char    *locale;

  collversionstr = TextDatumGetCString(datum);

  if (dbform->datlocprovider == COLLPROVIDER_LIBC)
   locale = collate;
  else
  {
   datum = SysCacheGetAttrNotNull(DATABASEOID, tup, Anum_pg_database_datlocale);
   locale = TextDatumGetCString(datum);
  }

  actual_versionstr = get_collation_actual_version(dbform->datlocprovider, locale);
  if (!actual_versionstr)
   /* should not happen */
   elog(WARNING,
     "database \"%s\" has no actual collation version, but a version was recorded",
     name);
  else if (strcmp(actual_versionstr, collversionstr) != 0)
   ereport(WARNING,
     (errmsg("database \"%s\" has a collation version mismatch",
       name),
      errdetail("The database was created using collation version %s, "
          "but the operating system provides version %s.",
          collversionstr, actual_versionstr),
      errhint("Rebuild all objects in this database that use the default collation and run "
        "ALTER DATABASE %s REFRESH COLLATION VERSION, "
        "or build PostgreSQL with the right library version.",
        quote_identifier(name))));
 }

 ReleaseSysCache(tup);
}


/*
 * pg_split_opts -- split a string of options and append it to an argv array
 *
 * The caller is responsible for ensuring the argv array is large enough.  The
 * maximum possible number of arguments added by this routine is
 * (strlen(optstr) + 1) / 2.
 *
 * Because some option values can contain spaces we allow escaping using
 * backslashes, with \\ representing a literal backslash.
 */
void
pg_split_opts(char **argv, int *argcp, const char *optstr)
{
 StringInfoData s;

 initStringInfo(&s);

 while (*optstr)
 {
  bool  last_was_escape = false;

  resetStringInfo(&s);

  /* skip over leading space */
  while (isspace((unsigned char) *optstr))
   optstr++;

  if (*optstr == '\0')
   break;

  /*
   * Parse a single option, stopping at the first space, unless it's
   * escaped.
 */
  while (*optstr)
  {
   if (isspace((unsigned char) *optstr) && !last_was_escape)
    break;

   if (!last_was_escape && *optstr == '\\')
    last_was_escape = true;
   else
   {
    last_was_escape = false;
    appendStringInfoChar(&s, *optstr);
   }

   optstr++;
  }

  /* now store the option in the next argv[] position */
  argv[(*argcp)++] = pstrdup(s.data);
 }

 pfree(s.data);
}

/*
 * Initialize MaxBackends value from config options.
 *
 * This must be called after modules have had the chance to alter GUCs in
 * shared_preload_libraries and before shared memory size is determined.
 *
 * Note that in EXEC_BACKEND environment, the value is passed down from
 * postmaster to subprocesses via BackendParameters in SubPostmasterMain; only
 * postmaster itself and processes not under postmaster control should call
 * this.
 */
void
InitializeMaxBackends(void)
{
 Assert(MaxBackends == 0);

 /* Note that this does not include "auxiliary" processes */
 MaxBackends = MaxConnections + autovacuum_worker_slots +
  max_worker_processes + max_wal_senders + NUM_SPECIAL_WORKER_PROCS;

 if (MaxBackends > MAX_BACKENDS)
  ereport(ERROR,
    (errcode(ERRCODE_INVALID_PARAMETER_VALUE),
     errmsg("too many server processes configured"),
     errdetail("\"max_connections\" (%d) plus \"autovacuum_worker_slots\" (%d) plus \"max_worker_processes\" (%d) plus \"max_wal_senders\" (%d) must be less than %d.",
         MaxConnections, autovacuum_worker_slots,
         max_worker_processes, max_wal_senders,
         MAX_BACKENDS - (NUM_SPECIAL_WORKER_PROCS - 1))));
}

/*
 * Initialize the number of fast-path lock slots in PGPROC.
 *
 * This must be called after modules have had the chance to alter GUCs in
 * shared_preload_libraries and before shared memory size is determined.
 */
void
InitializeFastPathLocks(void)
{
 /* Should be initialized only once. */
 Assert(FastPathLockGroupsPerBackend == 0);

 /*
  * Based on the max_locks_per_transaction GUC, as that's a good indicator
  * of the expected number of locks, figure out the value for
  * FastPathLockGroupsPerBackend.  This must be a power-of-two.  We cap the
  * value at FP_LOCK_GROUPS_PER_BACKEND_MAX and insist the value is at
  * least 1.
  *
  * The default max_locks_per_transaction = 64 means 4 groups by default.
 */
 FastPathLockGroupsPerBackend =
  Max(Min(pg_nextpower2_32(max_locks_per_xact) / FP_LOCK_SLOTS_PER_GROUP,
    FP_LOCK_GROUPS_PER_BACKEND_MAX), 1);

 /* Validate we did get a power-of-two */
 Assert(FastPathLockGroupsPerBackend ==
     pg_nextpower2_32(FastPathLockGroupsPerBackend));
}

/*
 * Early initialization of a backend (either standalone or under postmaster).
 * This happens even before InitPostgres.
 *
 * This is separate from InitPostgres because it is also called by auxiliary
 * processes, such as the background writer process, which may not call
 * InitPostgres at all.
 */
void
BaseInit(void)
{
 Assert(MyProc != NULL);

 /*
  * Initialize our input/output/debugging file descriptors.
 */
 DebugFileOpen();

 /*
  * Initialize file access. Done early so other subsystems can access
  * files.
 */
 InitFileAccess();

 /*
  * Initialize statistics reporting. This needs to happen early to ensure
  * that pgstat's shutdown callback runs after the shutdown callbacks of
  * all subsystems that can produce stats (like e.g. transaction commits
  * can).
 */
 pgstat_initialize();

 /*
  * Initialize AIO before infrastructure that might need to actually
  * execute AIO.
 */
 pgaio_init_backend();

 /* Do local initialization of storage and buffer managers */
 InitSync();
 smgrinit();
 InitBufferManagerAccess();

 /*
  * Initialize temporary file access after pgstat, so that the temporary
  * file shutdown hook can report temporary file statistics.
 */
 InitTemporaryFileAccess();

 /*
  * Initialize local buffers for WAL record construction, in case we ever
  * try to insert XLOG.
 */
 InitXLogInsert();

 /* Initialize lock manager's local structs */
 InitLockManagerAccess();

 /*
  * Initialize replication slots after pgstat. The exit hook might need to
  * drop ephemeral slots, which in turn triggers stats reporting.
 */
 ReplicationSlotInitialize();
}


/* --------------------------------
 * InitPostgres
 *  Initialize POSTGRES.
 *
 * Parameters:
 * in_dbname, dboid: specify database to connect to, as described below
 * username, useroid: specify role to connect as, as described below
 * flags:
 *   - INIT_PG_LOAD_SESSION_LIBS to honor [session|local]_preload_libraries.
 *   - INIT_PG_OVERRIDE_ALLOW_CONNS to connect despite !datallowconn.
 *   - INIT_PG_OVERRIDE_ROLE_LOGIN to connect despite !rolcanlogin.
 * out_dbname: optional output parameter, see below; pass NULL if not used
 *
 * The database can be specified by name, using the in_dbname parameter, or by
 * OID, using the dboid parameter.  Specify NULL or InvalidOid respectively
 * for the unused parameter.  If dboid is provided, the actual database
 * name can be returned to the caller in out_dbname.  If out_dbname isn't
 * NULL, it must point to a buffer of size NAMEDATALEN.
 *
 * Similarly, the role can be passed by name, using the username parameter,
 * or by OID using the useroid parameter.
 *
 * In bootstrap mode the database and username parameters are NULL/InvalidOid.
 * The autovacuum launcher process doesn't specify these parameters either,
 * because it only goes far enough to be able to read pg_database; it doesn't
 * connect to any particular database.  An autovacuum worker specifies a
 * database but not a username; conversely, a physical walsender specifies
 * username but not database.
 *
 * By convention, INIT_PG_LOAD_SESSION_LIBS should be passed in "flags" in
 * "interactive" sessions (including standalone backends), but not in
 * background processes such as autovacuum.  Note in particular that it
 * shouldn't be true in parallel worker processes; those have another
 * mechanism for replicating their leader's set of loaded libraries.
 *
 * We expect that InitProcess() was already called, so we already have a
 * PGPROC struct ... but it's not completely filled in yet.
 *
 * Note:
 *  Be very careful with the order of calls in the InitPostgres function.
 * --------------------------------
 */
void
InitPostgres(const char *in_dbname, Oid dboid,
    const char *username, Oid useroid,
    bits32 flags,
    char *out_dbname)
{
 bool  bootstrap = IsBootstrapProcessingMode();
 bool  am_superuser;
 char    *fullpath;
 char  dbname[NAMEDATALEN];
 int   nfree = 0;

 elog(DEBUG3, "InitPostgres");

 /*
  * Add my PGPROC struct to the ProcArray.
  *
  * Once I have done this, I am visible to other backends!
 */
 InitProcessPhase2();

 /* Initialize status reporting */
 pgstat_beinit();

 /*
  * And initialize an entry in the PgBackendStatus array.  That way, if
  * LWLocks or third-party authentication should happen to hang, it is
  * possible to retrieve some information about what is going on.
 */
 if (!bootstrap)
 {
  pgstat_bestart_initial();
  INJECTION_POINT("init-pre-auth", NULL);
 }

 /*
  * Initialize my entry in the shared-invalidation manager's array of
  * per-backend data.
 */
 SharedInvalBackendInit(false);

 ProcSignalInit(MyCancelKey, MyCancelKeyLength);

 /*
  * Also set up timeout handlers needed for backend operation.  We need
  * these in every case except bootstrap.
 */
 if (!bootstrap)
 {
  RegisterTimeout(DEADLOCK_TIMEOUT, CheckDeadLockAlert);
  RegisterTimeout(STATEMENT_TIMEOUT, StatementTimeoutHandler);
  RegisterTimeout(LOCK_TIMEOUT, LockTimeoutHandler);
  RegisterTimeout(IDLE_IN_TRANSACTION_SESSION_TIMEOUT,
      IdleInTransactionSessionTimeoutHandler);
  RegisterTimeout(TRANSACTION_TIMEOUT, TransactionTimeoutHandler);
  RegisterTimeout(IDLE_SESSION_TIMEOUT, IdleSessionTimeoutHandler);
  RegisterTimeout(CLIENT_CONNECTION_CHECK_TIMEOUT, ClientCheckTimeoutHandler);
  RegisterTimeout(IDLE_STATS_UPDATE_TIMEOUT,
      IdleStatsUpdateTimeoutHandler);
 }

 /*
  * If this is either a bootstrap process or a standalone backend, start up
  * the XLOG machinery, and register to have it closed down at exit. In
  * other cases, the startup process is responsible for starting up the
  * XLOG machinery, and the checkpointer for closing it down.
 */
 if (!IsUnderPostmaster)
 {
  /*
   * We don't yet have an aux-process resource owner, but StartupXLOG
   * and ShutdownXLOG will need one.  Hence, create said resource owner
   * (and register a callback to clean it up after ShutdownXLOG runs).
 */
  CreateAuxProcessResourceOwner();

  StartupXLOG();
  /* Release (and warn about) any buffer pins leaked in StartupXLOG */
  ReleaseAuxProcessResources(true);
  /* Reset CurrentResourceOwner to nothing for the moment */
  CurrentResourceOwner = NULL;

  /*
   * Use before_shmem_exit() so that ShutdownXLOG() can rely on DSM
   * segments etc to work (which in turn is required for pgstats).
 */
  before_shmem_exit(pgstat_before_server_shutdown, 0);
  before_shmem_exit(ShutdownXLOG, 0);
 }

 /*
  * Initialize the relation cache and the system catalog caches.  Note that
  * no catalog access happens here; we only set up the hashtable structure.
  * We must do this before starting a transaction because transaction abort
  * would try to touch these hashtables.
 */
 RelationCacheInitialize();
 InitCatalogCache();
 InitPlanCache();

 /* Initialize portal manager */
 EnablePortalManager();

 /*
  * Load relcache entries for the shared system catalogs.  This must create
  * at least entries for pg_database and catalogs used for authentication.
 */
 RelationCacheInitializePhase2();

 /*
  * Set up process-exit callback to do pre-shutdown cleanup.  This is the
  * one of the first before_shmem_exit callbacks we register; thus, this
  * will be one the last things we do before low-level modules like the
  * buffer manager begin to close down.  We need to have this in place
  * before we begin our first transaction --- if we fail during the
  * initialization transaction, as is entirely possible, we need the
  * AbortTransaction call to clean up.
 */
 before_shmem_exit(ShutdownPostgres, 0);

 /* The autovacuum launcher is done here */
 if (AmAutoVacuumLauncherProcess())
 {
  /* fill in the remainder of this entry in the PgBackendStatus array */
  pgstat_bestart_final();

  return;
 }

 /*
  * Start a new transaction here before first access to db.
 */
 if (!bootstrap)
 {
  /* statement_timestamp must be set for timeouts to work correctly */
  SetCurrentStatementStartTimestamp();
  StartTransactionCommand();

  /*
   * transaction_isolation will have been set to the default by the
   * above.  If the default is "serializable", and we are in hot
   * standby, we will fail if we don't change it to something lower.
   * Fortunately, "read committed" is plenty good enough.
 */
  XactIsoLevel = XACT_READ_COMMITTED;
 }

 /*
  * Perform client authentication if necessary, then figure out our
  * postgres user ID, and see if we are a superuser.
  *
  * In standalone mode, autovacuum worker processes and slot sync worker
  * process, we use a fixed ID, otherwise we figure it out from the
  * authenticated user name.
 */
 if (bootstrap || AmAutoVacuumWorkerProcess() || AmLogicalSlotSyncWorkerProcess())
 {
  InitializeSessionUserIdStandalone();
  am_superuser = true;
 }
 else if (!IsUnderPostmaster)
 {
  InitializeSessionUserIdStandalone();
  am_superuser = true;
  if (!ThereIsAtLeastOneRole())
   ereport(WARNING,
     (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_OBJECT),
      errmsg("no roles are defined in this database system"),
      errhint("You should immediately run CREATE USER \"%s\" SUPERUSER;.",
        username != NULL ? username : "postgres")));
 }
 else if (AmBackgroundWorkerProcess())
 {
  if (username == NULL && !OidIsValid(useroid))
  {
   InitializeSessionUserIdStandalone();
   am_superuser = true;
  }
  else
  {
   InitializeSessionUserId(username, useroid,
         (flags & INIT_PG_OVERRIDE_ROLE_LOGIN) != 0);
   am_superuser = superuser();
  }
 }
 else
 {
  /* normal multiuser case */
  Assert(MyProcPort != NULL);
  PerformAuthentication(MyProcPort);
  InitializeSessionUserId(username, useroid, false);
  /* ensure that auth_method is actually valid, aka authn_id is not NULL */
  if (MyClientConnectionInfo.authn_id)
   InitializeSystemUser(MyClientConnectionInfo.authn_id,
         hba_authname(MyClientConnectionInfo.auth_method));
  am_superuser = superuser();
 }

 /* Report any SSL/GSS details for the session. */
 if (MyProcPort != NULL)
 {
  Assert(!bootstrap);

  pgstat_bestart_security();
 }

 /*
  * Binary upgrades only allowed super-user connections
 */
 if (IsBinaryUpgrade && !am_superuser)
 {
  ereport(FATAL,
    (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE),
     errmsg("must be superuser to connect in binary upgrade mode")));
 }

 /*
  * The last few regular connection slots are reserved for superusers and
  * roles with privileges of pg_use_reserved_connections.  We do not apply
  * these limits to background processes, since they all have their own
  * pools of PGPROC slots.
  *
  * Note: At this point, the new backend has already claimed a proc struct,
  * so we must check whether the number of free slots is strictly less than
  * the reserved connection limits.
 */
 if (AmRegularBackendProcess() && !am_superuser &&
  (SuperuserReservedConnections + ReservedConnections) > 0 &&
  !HaveNFreeProcs(SuperuserReservedConnections + ReservedConnections, &nfree))
 {
  if (nfree < SuperuserReservedConnections)
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_TOO_MANY_CONNECTIONS),
      errmsg("remaining connection slots are reserved for roles with the %s attribute",
       "SUPERUSER")));

  if (!has_privs_of_role(GetUserId(), ROLE_PG_USE_RESERVED_CONNECTIONS))
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_TOO_MANY_CONNECTIONS),
      errmsg("remaining connection slots are reserved for roles with privileges of the \"%s\" role",
       "pg_use_reserved_connections")));
 }

 /* Check replication permissions needed for walsender processes. */
 if (am_walsender)
 {
  Assert(!bootstrap);

  if (!has_rolreplication(GetUserId()))
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE),
      errmsg("permission denied to start WAL sender"),
      errdetail("Only roles with the %s attribute may start a WAL sender process.",
          "REPLICATION")));
 }

 /*
  * If this is a plain walsender only supporting physical replication, we
  * don't want to connect to any particular database. Just finish the
  * backend startup by processing any options from the startup packet, and
  * we're done.
 */
 if (am_walsender && !am_db_walsender)
 {
  /* process any options passed in the startup packet */
  if (MyProcPort != NULL)
   process_startup_options(MyProcPort, am_superuser);

  /* Apply PostAuthDelay as soon as we've read all options */
  if (PostAuthDelay > 0)
   pg_usleep(PostAuthDelay * 1000000L);

  /* initialize client encoding */
  InitializeClientEncoding();

  /* fill in the remainder of this entry in the PgBackendStatus array */
  pgstat_bestart_final();

  /* close the transaction we started above */
  CommitTransactionCommand();

  return;
 }

 /*
  * Set up the global variables holding database id and default tablespace.
  * But note we won't actually try to touch the database just yet.
  *
  * We take a shortcut in the bootstrap case, otherwise we have to look up
  * the db's entry in pg_database.
 */
 if (bootstrap)
 {
  dboid = Template1DbOid;
  MyDatabaseTableSpace = DEFAULTTABLESPACE_OID;
 }
 else if (in_dbname != NULL)
 {
  HeapTuple tuple;
  Form_pg_database dbform;

  tuple = GetDatabaseTuple(in_dbname);
  if (!HeapTupleIsValid(tuple))
   ereport(FATAL,
     (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_DATABASE),
      errmsg("database \"%s\" does not exist", in_dbname)));
  dbform = (Form_pg_database) GETSTRUCT(tuple);
  dboid = dbform->oid;
 }
 else if (!OidIsValid(dboid))
 {
  /*
   * If this is a background worker not bound to any particular
   * database, we're done now.  Everything that follows only makes sense
   * if we are bound to a specific database.  We do need to close the
   * transaction we started before returning.
 */
  if (!bootstrap)
  {
   pgstat_bestart_final();
   CommitTransactionCommand();
  }
  return;
 }

 /*
  * Now, take a writer's lock on the database we are trying to connect to.
  * If there is a concurrently running DROP DATABASE on that database, this
  * will block us until it finishes (and has committed its update of
  * pg_database).
  *
  * Note that the lock is not held long, only until the end of this startup
  * transaction.  This is OK since we will advertise our use of the
  * database in the ProcArray before dropping the lock (in fact, that's the
  * next thing to do).  Anyone trying a DROP DATABASE after this point will
  * see us in the array once they have the lock.  Ordering is important for
  * this because we don't want to advertise ourselves as being in this
  * database until we have the lock; otherwise we create what amounts to a
  * deadlock with CountOtherDBBackends().
  *
  * Note: use of RowExclusiveLock here is reasonable because we envision
  * our session as being a concurrent writer of the database.  If we had a
  * way of declaring a session as being guaranteed-read-only, we could use
  * AccessShareLock for such sessions and thereby not conflict against
  * CREATE DATABASE.
 */
 if (!bootstrap)
  LockSharedObject(DatabaseRelationId, dboid, 0, RowExclusiveLock);

 /*
  * Recheck pg_database to make sure the target database hasn't gone away.
  * If there was a concurrent DROP DATABASE, this ensures we will die
  * cleanly without creating a mess.
 */
 if (!bootstrap)
 {
  HeapTuple tuple;
  Form_pg_database datform;

  tuple = GetDatabaseTupleByOid(dboid);
  if (HeapTupleIsValid(tuple))
   datform = (Form_pg_database) GETSTRUCT(tuple);

  if (!HeapTupleIsValid(tuple) ||
   (in_dbname && namestrcmp(&datform->datname, in_dbname)))
  {
   if (in_dbname)
    ereport(FATAL,
      (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_DATABASE),
       errmsg("database \"%s\" does not exist", in_dbname),
       errdetail("It seems to have just been dropped or renamed.")));
   else
    ereport(FATAL,
      (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_DATABASE),
       errmsg("database %u does not exist", dboid)));
  }

  strlcpy(dbname, NameStr(datform->datname), sizeof(dbname));

  if (database_is_invalid_form(datform))
  {
   ereport(FATAL,
     errcode(ERRCODE_OBJECT_NOT_IN_PREREQUISITE_STATE),
     errmsg("cannot connect to invalid database \"%s\"", dbname),
     errhint("Use DROP DATABASE to drop invalid databases."));
  }

  MyDatabaseTableSpace = datform->dattablespace;
  MyDatabaseHasLoginEventTriggers = datform->dathasloginevt;
  /* pass the database name back to the caller */
  if (out_dbname)
   strcpy(out_dbname, dbname);
 }

 /*
  * Now that we rechecked, we are certain to be connected to a database and
  * thus can set MyDatabaseId.
  *
  * It is important that MyDatabaseId only be set once we are sure that the
  * target database can no longer be concurrently dropped or renamed.  For
  * example, without this guarantee, pgstat_update_dbstats() could create
  * entries for databases that were just dropped in the pgstat shutdown
  * callback, which could confuse other code paths like the autovacuum
  * scheduler.
 */
 MyDatabaseId = dboid;

 /*
  * Now we can mark our PGPROC entry with the database ID.
  *
  * We assume this is an atomic store so no lock is needed; though actually
  * things would work fine even if it weren't atomic.  Anyone searching the
  * ProcArray for this database's ID should hold the database lock, so they
  * would not be executing concurrently with this store.  A process looking
  * for another database's ID could in theory see a chance match if it read
  * a partially-updated databaseId value; but as long as all such searches
  * wait and retry, as in CountOtherDBBackends(), they will certainly see
  * the correct value on their next try.
 */
 MyProc->databaseId = MyDatabaseId;

 /*
  * We established a catalog snapshot while reading pg_authid and/or
  * pg_database; but until we have set up MyDatabaseId, we won't react to
  * incoming sinval messages for unshared catalogs, so we won't realize it
  * if the snapshot has been invalidated.  Assume it's no good anymore.
 */
 InvalidateCatalogSnapshot();

 /*
  * Now we should be able to access the database directory safely. Verify
  * it's there and looks reasonable.
 */
 fullpath = GetDatabasePath(MyDatabaseId, MyDatabaseTableSpace);

 if (!bootstrap)
 {
  if (access(fullpath, F_OK) == -1)
  {
   if (errno == ENOENT)
    ereport(FATAL,
      (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_DATABASE),
       errmsg("database \"%s\" does not exist",
        dbname),
       errdetail("The database subdirectory \"%s\" is missing.",
           fullpath)));
   else
    ereport(FATAL,
      (errcode_for_file_access(),
       errmsg("could not access directory \"%s\": %m",
        fullpath)));
  }

  ValidatePgVersion(fullpath);
 }

 SetDatabasePath(fullpath);
 pfree(fullpath);

 /*
  * It's now possible to do real access to the system catalogs.
  *
  * Load relcache entries for the system catalogs.  This must create at
  * least the minimum set of "nailed-in" cache entries.
 */
 RelationCacheInitializePhase3();

 /* set up ACL framework (so CheckMyDatabase can check permissions) */
 initialize_acl();

 /*
  * Re-read the pg_database row for our database, check permissions and set
  * up database-specific GUC settings.  We can't do this until all the
  * database-access infrastructure is up.  (Also, it wants to know if the
  * user is a superuser, so the above stuff has to happen first.)
 */
 if (!bootstrap)
  CheckMyDatabase(dbname, am_superuser,
      (flags & INIT_PG_OVERRIDE_ALLOW_CONNS) != 0);

 /*
  * Now process any command-line switches and any additional GUC variable
  * settings passed in the startup packet.   We couldn't do this before
  * because we didn't know if client is a superuser.
 */
 if (MyProcPort != NULL)
  process_startup_options(MyProcPort, am_superuser);

 /* Process pg_db_role_setting options */
 process_settings(MyDatabaseId, GetSessionUserId());

 /* Apply PostAuthDelay as soon as we've read all options */
 if (PostAuthDelay > 0)
  pg_usleep(PostAuthDelay * 1000000L);

 /*
  * Initialize various default states that can't be set up until we've
  * selected the active user and gotten the right GUC settings.
 */

 /* set default namespace search path */
 InitializeSearchPath();

 /* initialize client encoding */
 InitializeClientEncoding();

 /* Initialize this backend's session state. */
 InitializeSession();

 /*
  * If this is an interactive session, load any libraries that should be
  * preloaded at backend start.  Since those are determined by GUCs, this
  * can't happen until GUC settings are complete, but we want it to happen
  * during the initial transaction in case anything that requires database
  * access needs to be done.
 */
 if ((flags & INIT_PG_LOAD_SESSION_LIBS) != 0)
  process_session_preload_libraries();

 /* fill in the remainder of this entry in the PgBackendStatus array */
 if (!bootstrap)
  pgstat_bestart_final();

 /* close the transaction we started above */
 if (!bootstrap)
  CommitTransactionCommand();
}

/*
 * Process any command-line switches and any additional GUC variable
 * settings passed in the startup packet.
 */
static void
process_startup_options(Port *port, bool am_superuser)
{
 GucContext gucctx;
 ListCell   *gucopts;

 gucctx = am_superuser ? PGC_SU_BACKEND : PGC_BACKEND;

 /*
  * First process any command-line switches that were included in the
  * startup packet, if we are in a regular backend.
 */
 if (port->cmdline_options != NULL)
 {
  /*
   * The maximum possible number of commandline arguments that could
   * come from port->cmdline_options is (strlen + 1) / 2; see
   * pg_split_opts().
 */
  char   **av;
  int   maxac;
  int   ac;

  maxac = 2 + (strlen(port->cmdline_options) + 1) / 2;

  av = (char **) palloc(maxac * sizeof(char *));
  ac = 0;

  av[ac++] = "postgres";

  pg_split_opts(av, &ac, port->cmdline_options);

  av[ac] = NULL;

  Assert(ac < maxac);

  (void) process_postgres_switches(ac, av, gucctx, NULL);
 }

 /*
  * Process any additional GUC variable settings passed in startup packet.
  * These are handled exactly like command-line variables.
 */
 gucopts = list_head(port->guc_options);
 while (gucopts)
 {
  char    *name;
  char    *value;

  name = lfirst(gucopts);
  gucopts = lnext(port->guc_options, gucopts);

  value = lfirst(gucopts);
  gucopts = lnext(port->guc_options, gucopts);

  SetConfigOption(name, value, gucctx, PGC_S_CLIENT);
 }
}

/*
 * Load GUC settings from pg_db_role_setting.
 *
 * We try specific settings for the database/role combination, as well as
 * general for this database and for this user.
 */
static void
process_settings(Oid databaseid, Oid roleid)
{
 Relation relsetting;
 Snapshot snapshot;

 if (!IsUnderPostmaster)
  return;

 relsetting = table_open(DbRoleSettingRelationId, AccessShareLock);

 /* read all the settings under the same snapshot for efficiency */
 snapshot = RegisterSnapshot(GetCatalogSnapshot(DbRoleSettingRelationId));

 /* Later settings are ignored if set earlier. */
 ApplySetting(snapshot, databaseid, roleid, relsetting, PGC_S_DATABASE_USER);
 ApplySetting(snapshot, InvalidOid, roleid, relsetting, PGC_S_USER);
 ApplySetting(snapshot, databaseid, InvalidOid, relsetting, PGC_S_DATABASE);
 ApplySetting(snapshot, InvalidOid, InvalidOid, relsetting, PGC_S_GLOBAL);

 UnregisterSnapshot(snapshot);
 table_close(relsetting, AccessShareLock);
}

/*
 * Backend-shutdown callback.  Do cleanup that we want to be sure happens
 * before all the supporting modules begin to nail their doors shut via
 * their own callbacks.
 *
 * User-level cleanup, such as temp-relation removal and UNLISTEN, happens
 * via separate callbacks that execute before this one.  We don't combine the
 * callbacks because we still want this one to happen if the user-level
 * cleanup fails.
 */
static void
ShutdownPostgres(int code, Datum arg)
{
 /* Make sure we've killed any active transaction */
 AbortOutOfAnyTransaction();

 /*
  * User locks are not released by transaction end, so be sure to release
  * them explicitly.
 */
 LockReleaseAll(USER_LOCKMETHOD, true);
}


/*
 * STATEMENT_TIMEOUT handler: trigger a query-cancel interrupt.
 */
static void
StatementTimeoutHandler(void)
{
 int   sig = SIGINT;

 /*
  * During authentication the timeout is used to deal with
  * authentication_timeout - we want to quit in response to such timeouts.
 */
 if (ClientAuthInProgress)
  sig = SIGTERM;

#ifdef HAVE_SETSID
 /* try to signal whole process group */
 kill(-MyProcPid, sig);
#endif
 kill(MyProcPid, sig);
}

/*
 * LOCK_TIMEOUT handler: trigger a query-cancel interrupt.
 */
static void
LockTimeoutHandler(void)
{
#ifdef HAVE_SETSID
 /* try to signal whole process group */
 kill(-MyProcPid, SIGINT);
#endif
 kill(MyProcPid, SIGINT);
}

static void
TransactionTimeoutHandler(void)
{
 TransactionTimeoutPending = true;
 InterruptPending = true;
 SetLatch(MyLatch);
}

static void
IdleInTransactionSessionTimeoutHandler(void)
{
 IdleInTransactionSessionTimeoutPending = true;
 InterruptPending = true;
 SetLatch(MyLatch);
}

static void
IdleSessionTimeoutHandler(void)
{
 IdleSessionTimeoutPending = true;
 InterruptPending = true;
 SetLatch(MyLatch);
}

static void
IdleStatsUpdateTimeoutHandler(void)
{
 IdleStatsUpdateTimeoutPending = true;
 InterruptPending = true;
 SetLatch(MyLatch);
}

static void
ClientCheckTimeoutHandler(void)
{
 CheckClientConnectionPending = true;
 InterruptPending = true;
 SetLatch(MyLatch);
}

/*
 * Returns true if at least one role is defined in this database cluster.
 */
static bool
ThereIsAtLeastOneRole(void)
{
 Relation pg_authid_rel;
 TableScanDesc scan;
 bool  result;

 pg_authid_rel = table_open(AuthIdRelationId, AccessShareLock);

 scan = table_beginscan_catalog(pg_authid_rel, 0, NULL);
 result = (heap_getnext(scan, ForwardScanDirection) != NULL);

 table_endscan(scan);
 table_close(pg_authid_rel, AccessShareLock);

 return result;
}