What & Why: Atomic Action (Mini-Transaction)

1. 是什么

MTR（Mini-Transaction） 在源码里叫 atomic action：比 SQL 事务更小的物理原子单元。一次 atomic action = 临界区里「改（多）页 + 写一条 WAL + 给相关页设 pd_lsn」。崩溃恢复时，这条 WAL 要么整段 redo，要么整段跳过。

pin + exclusive lock
  -> (临界区外：空间检查等，ERROR 可接受)
START_CRIT_SECTION()
  -> 改共享缓冲 -> MarkBufferDirty
  -> XLogBeginInsert / Register* / XLogInsert
  -> PageSetLSN(EndRecPtr)
END_CRIT_SECTION()   // 区内 ERROR → PANIC
unlock / unpin

临界区内 ERROR 必须 PANIC：页已脏但 WAL 未记全时，若仅 ERROR 回滚，bgwriter 可能按旧 LSN 刷脏，造成静默损坏。

与用户事务的关系：一次 BEGIN…COMMIT 含多条 atomic action；COMMIT 前崩溃，已写 WAL 仍会 redo，未提交 XID 靠 MVCC 不可见。子事务回滚只改逻辑可见性，不撤销已落盘的 WAL 物理原子性。

2. 判定标准

Redo 的原子边界 = 一条 WAL 记录。

哪些页改动若只应用一半，读者/后续插入会看到结构上不可搜索或不可修复的状态？这些必须同记一条 WAL，包在同一临界区里。

3. 以 B-tree 页分裂为例

B-tree split 是理解 atomic action 最典型、也最复杂的多页场景。nbtree README 原话：A single WAL entry is effectively an atomic action；一次完整插入可能由多个 atomic action 串成。

3.1 本层 split：一条 WAL

XLOG_BTREE_SPLIT 必须同进同退的改动（本层一体）：

不在这一条里：往父页插 downlink——缺 downlink 时树仍可搜索，靠 flag + 后续插入可补完。

XLogBeginInsert();
XLogRegisterBuffer(0, leftbuf, REGBUF_STANDARD);
XLogRegisterBuffer(1, rightbuf, REGBUF_STANDARD);
/* 兄弟页 buffer、BufData / MainData ... */
XLogInsert(RM_BTREE_ID, XLOG_BTREE_SPLIT);

3.2 父页 downlink：下一条 WAL

MTR-1  XLOG_BTREE_SPLIT
         left / right / sibling left-link
         (downlink 缺失；左页 INCOMPLETE_SPLIT)

MTR-2  父页插 downlink，清除 incomplete flag
         (父页满则可能继续 split，再产生更多 WAL)

两步之间的中间态是设计允许的：

• 读者靠 right-link 继续搜索，忽略 incomplete flag
• 插入者看到 flag 会 lazy finish split
• 正常运行时子页写锁跨过 MTR-1→MTR-2，防第二个 writer 重复补完
• 崩溃后 incomplete 由后续插入修复，不在 end-of-recovery 强行补完

3.3 对比：单页 heap insert

普通 heap insert：一页 + 一条 XLOG_HEAP_INSERT，是最简单的 atomic action。split 说明「一条 WAL 可覆盖多页」，以及「哪些多页必须一体、哪些可以拆成下一步」。

4. 速查

5. 关键源码

_bt_split / XLOG_BTREE_SPLIT 的逐页字段与实验对照，见 nbtree 写路径笔记。