什么是WAL?
顾名思义，就是写在前面的日志,是事物和数据库故障的一个保护。任何试图修改数据库数据的操作都会写一份日志到磁盘。这个日志在PG中叫XLOG，所有的日志都会写在$PGDATA/pg_wal目录下面。每个XLOG的Page和Seg的默认大小：source:src/include/pg_config.h
Page大小为XLOG_BLCKSZ（8K），Seg大小为XLOG_SEG_SIZE（16M）
只允许在编译的时候进行修改，例如：./configure --with-wal-segsize=64就是修改segsize为64M。
一个段文件的名字由24个十六进制字符组成，分为三个部分，每个部分由8个十六进制字符组成。第一部分表示时间线，第二部分表示日志文件标号，第三部分表示日志文件的段标号。时间线由1开始，日志文件标号和日志文件的段标号由0开始，所以系统中的第一个事务日志文件是000000010000000000000000，第二个事务日志文件是000000010000000000000001。
数据库初始化
初始化数据库执行initdb -D $PGDATA后，会初始化一个数据库，在$PGDATA/pg_wal目录下默认会生成一个xlog文件。
该文件是通过管道（popen）调用postgres这个命令生成的：/usr/local/pg_10_3/bin/postgres --boot -x1 -F
这个命令会初始化很多东西，如下图：
我们先看看XLOG，初始化XLOG的函数入口为BootStrapXLOG，这个函数只会在初始化的时候调用一次，用来创建控制文件和初始化XLOG segment。
source:src/backend/access/transam/xlog.c+4959
BootStrapXLOG(void)
初始化的第一个timelineID = 1：
该值是标识数据库状态用的。PG的解释如下：
创建的第一个XLOG segment文件 = 1：
所以宏XLogFilePath的结果为，path = pg_wal/000000010000000000000001：
在创建这个文件之前，PG会创建个临时文件：
pg_wal/xlogtemp.29191（"xlogtemp."加个当前进程PID），避免其他process来搞事情，然后循环写入每次写入XLOG_BLOCKSZ个字节
写完之后，文件为16M：
这个文件内容其实什么都没是个空文件。然后通过函数durable_link_or_rename进行rename。
到这里，XLOG就创建完成了，不过这个文件还是空空如也，首先写入的是XLOG的头（XLogPageHeader）。
写入XLOG文件的内容如下：
这个page的前40个字节就是XLogLongPageHeaderData（由于每个XLogSegment的第一个page头会写入XLogLongPageHeaderData）。xlp_seg_size是当前xlog_segment大小=1024102416；xlp_xlog_blcksz是当前xlog的page大小=8192。结果如下:
写入完之后整个的XLOG_SEGMENT的代码如下图所示：
数据库启动初始化
前面的是数据库初始化的一个过程，现在是看看数据库启动的时候是如何进行初始化XLOG的呢？
在数据库启动的时候，会从系统申请一份WAL的共享内存。入口函数是XLOGShmemInit(void)（ControlFile也在这个里面初始化共享内存）。
如果数据库不修改任何参宿，默认会初始化4209288字节的内存空间。通过函数XLOGShmemSize(void)计算出来的。内存大小跟GUC参数wal_buffers强相关，因为默认为-1所以PG会用XLOGbuffers = NBuffers / 32 = 512。
source:src/backend/access/transam/xlog.c+4824
WAL的缓冲区和控制结构在共享内存里，它们是用轻量级锁保护的，对共享内存的需求由缓冲区数量决定，默认的WAL缓冲区大小是8个8KB的缓冲区（64KB）。
分配的共享内存分布如下图所示：
XLogCtlData：1544字节
XLogRecPtr[]：4096字节(8512(XLOGBuffers)) = 4096
WALInsertLockPadded：1152字节(1289)
XLOG_BLCKSZ：8192字节
XLOGbuffers：4194304字节(8192512(XLOG_BLCKSZ,XLOGbuffers))
初始化头结构体：
XLogCtl->xlblocks = 上图中的XLogRecPtr。
WALInsertLocks = XLogCtl->Insert.WALInsertLocks = 上图中的WALInsertLockPadded。
XLogCtl->pages = 上图中的XLOGbuffers，这个buffer就是后面存储wal的地方，所有的xlog都会先写入到这个内存中，然后再刷到磁盘中。
NOTE：因为XLogCtl结构体很大，大家可以对照的源码看看。共享内存的指针都挂载这个头结构体中。
