mdbx: переработка инициализации, проверки и импорта dbi-хендлов в транзакциях.

Ранее инициализация в транзакциях структур данных, связанных с
dbi-хендлами и subDb, выполнялась непосредственно при запуске
транзакций. Что в сценариях с большим кол-вом dbi-дексприторов (например
libfpta) порождало заметные накладные расходы, которые расли линейно от
общего кол-ва открытых subDb, а не от реально используемых в транзакции.
При использовании одной-двух сотен хендлов, при старте каждой транзакции
могли копироваться и/или обнуляться десятки килобайт. Теперь этот
недостаток устранен.

Изменена схема инициализации, валидации и импорта хендлов открытых после
старта транзакции:

1) Инициализация теперь выполняется отложенна, а при старте транзации
   обнуляется только массив с однобайтовыми статустами dbi-хендлов.
   При этом доступнва опция сборки `MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE`, при активации
   которой используется битовая карты, что снижает объем инициализации
   при старте транзакции в 8 раз (CHAR_BIT).

2) Переработана валидация dbi-хендлов на входах API, с уменьшением кол-ва
   проверок и ветвлений до теоретического минимума.

3) Переработ импорт dbi-хендов открытых после старта транзакци, теперь
   при этом не захватывается мьютекс.

CMakeLists.txt

@@ -531,6 +531,7 @@ add_mdbx_option(MDBX_ENABLE_BIGFOOT "Chunking long list of retired pages during
 add_mdbx_option(MDBX_ENABLE_PGOP_STAT "Gathering statistics for page operations" ON)
 add_mdbx_option(MDBX_ENABLE_PROFGC "Profiling of GC search and updates" OFF)
 mark_as_advanced(MDBX_ENABLE_PROFGC)
+add_mdbx_option(MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE "FIXME" ON)
 
 if(NOT MDBX_AMALGAMATED_SOURCE)
   if(CMAKE_CONFIGURATION_TYPES OR CMAKE_BUILD_TYPE_UPPERCASE STREQUAL "DEBUG")

mdbx.h

@@ -1921,7 +1921,7 @@ enum MDBX_error_t {
   MDBX_TOO_LARGE = -30417,
 
   /** A thread has attempted to use a not owned object,
-   * e.g. a transaction that started by another thread. */
+   * e.g. a transaction that started by another thread */
   MDBX_THREAD_MISMATCH = -30416,
 
   /** Overlapping read and write transactions for the current thread */
@@ -1936,8 +1936,12 @@ enum MDBX_error_t {
   /** Alternative/Duplicate LCK-file is exists and should be removed manually */
   MDBX_DUPLICATED_CLK = -30413,
 
+  /** Some cursors and/or other resources should be closed before subDb or
+   *  corresponding DBI-handle could be (re)used */
+  MDBX_DANGLING_DBI = -30412,
+
   /* The last of MDBX-added error codes */
-  MDBX_LAST_ADDED_ERRCODE = MDBX_DUPLICATED_CLK,
+  MDBX_LAST_ADDED_ERRCODE = MDBX_DANGLING_DBI,
 
 #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
   MDBX_ENODATA = ERROR_HANDLE_EOF,

mdbx.h++

@@ -559,6 +559,7 @@ MDBX_DECLARE_EXCEPTION(thread_mismatch);
 MDBX_DECLARE_EXCEPTION(transaction_full);
 MDBX_DECLARE_EXCEPTION(transaction_overlapping);
 MDBX_DECLARE_EXCEPTION(duplicated_lck_file);
+MDBX_DECLARE_EXCEPTION(dangling_map_id);
 #undef MDBX_DECLARE_EXCEPTION
 
 [[noreturn]] LIBMDBX_API void throw_too_small_target_buffer();

src/bits.md

@@ -5,9 +5,9 @@ N |   MASK  | ENV       | TXN          | DB       | PUT       | DBI        | NOD
 2 |0000 0004|ALLOC_COLSC|TXN_DIRTY     |DUPSORT   |           |DBI_FRESH   |F_DUPDATA|P_OVERFLOW|         |
 3 |0000 0008|ALLOC_SSCAN|TXN_SPILLS    |INTEGERKEY|           |DBI_CREAT   |         |P_META    |         |
 4 |0000 0010|ALLOC_FIFO |TXN_HAS_CHILD |DUPFIXED  |NOOVERWRITE|DBI_VALID   |         |P_BAD     |         |
-5 |0000 0020|           |TXN_DRAINED_GC|INTEGERDUP|NODUPDATA  |DBI_USRVALID|         |P_LEAF2   |         |
-6 |0000 0040|           |              |REVERSEDUP|CURRENT    |DBI_DUPDATA |         |P_SUBP    |         |
-7 |0000 0080|           |              |          |ALLDUPS    |DBI_AUDITED |         |          |         |
+5 |0000 0020|           |TXN_DRAINED_GC|INTEGERDUP|NODUPDATA  |            |         |P_LEAF2   |         |
+6 |0000 0040|           |              |REVERSEDUP|CURRENT    |DBI_OLDEN   |         |P_SUBP    |         |
+7 |0000 0080|           |              |          |ALLDUPS    |DBI_LINDO   |         |          |         |
 8 |0000 0100| _MAY_MOVE |              |          |           |            |         |          | <=      |
 9 |0000 0200| _MAY_UNMAP|              |          |           |            |         |          | <=      |
 10|0000 0400|           |              |          |           |            |         |          |         |

src/config.h.in

@@ -33,6 +33,7 @@
 #cmakedefine01 MDBX_ENABLE_BIGFOOT
 #cmakedefine01 MDBX_ENABLE_PGOP_STAT
 #cmakedefine01 MDBX_ENABLE_PROFGC
+#cmakedefine01 MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE
 
 /* Windows */
 #cmakedefine01 MDBX_WITHOUT_MSVC_CRT

src/internals.h

@@ -1192,19 +1192,23 @@ struct MDBX_txn {
   /* Array of MDBX_db records for each known DB */
   MDBX_db *mt_dbs;
 
+#if MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE
+  unsigned *mt_dbi_sparse;
+#endif /* MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE */
+
   /* Non-shared DBI state flags inside transaction */
-#define DBI_DIRTY 0x01    /* DB was written in this txn */
-#define DBI_STALE 0x02    /* Named-DB record is older than txnID */
-#define DBI_FRESH 0x04    /* Named-DB handle opened in this txn */
-#define DBI_CREAT 0x08    /* Named-DB handle created in this txn */
-#define DBI_VALID 0x10    /* Handle is valid, see also DB_VALID */
-#define DBI_USRVALID 0x20 /* As DB_VALID, but not set for FREE_DBI */
-#define DBI_AUDIT 0x40    /* Internal flag for accounting during audit */
+#define DBI_DIRTY 0x01 /* DB was written in this txn */
+#define DBI_STALE 0x02 /* Named-DB record is older than txnID */
+#define DBI_FRESH 0x04 /* Named-DB handle opened in this txn */
+#define DBI_CREAT 0x08 /* Named-DB handle created in this txn */
+#define DBI_VALID 0x10 /* Handle is valid, see also DB_VALID */
+#define DBI_OLDEN 0x40 /* Handle was closed/reopened outside txn */
+#define DBI_LINDO 0x80 /* Lazy initialization done for DBI-slot */
   /* Array of non-shared txn's flags of DBI */
   uint8_t *mt_dbi_state;
 
   /* Array of sequence numbers for each DB handle. */
-  MDBX_atomic_uint32_t *mt_dbi_seqs;
+  uint32_t *mt_dbi_seqs;
   MDBX_cursor **mt_cursors;
 
   MDBX_canary mt_canary;
@@ -1660,7 +1664,8 @@ typedef struct MDBX_node {
 /* mdbx_dbi_open() flags */
 #define DB_USABLE_FLAGS (DB_PERSISTENT_FLAGS | MDBX_CREATE | MDBX_DB_ACCEDE)
 
-#define DB_VALID 0x8000 /* DB handle is valid, for me_db_flags */
+#define DB_VALID 0x8000u  /* DB handle is valid, for me_db_flags */
+#define DB_POISON 0x7fffu /* update pending */
 #define DB_INTERNAL_FLAGS DB_VALID
 
 #if DB_INTERNAL_FLAGS & DB_USABLE_FLAGS

src/mdbx.c++

@@ -286,6 +286,8 @@ DEFINE_EXCEPTION(thread_mismatch)
 DEFINE_EXCEPTION(transaction_full)
 DEFINE_EXCEPTION(transaction_overlapping)
 DEFINE_EXCEPTION(duplicated_lck_file)
+DEFINE_EXCEPTION(dangling_map_id)
+
 #undef DEFINE_EXCEPTION
 
 __cold const char *error::what() const noexcept {
@@ -372,6 +374,7 @@ __cold void error::throw_exception() const {
     CASE_EXCEPTION(transaction_full, MDBX_TXN_FULL);
     CASE_EXCEPTION(transaction_overlapping, MDBX_TXN_OVERLAPPING);
     CASE_EXCEPTION(duplicated_lck_file, MDBX_DUPLICATED_CLK);
+    CASE_EXCEPTION(dangling_map_id, MDBX_DANGLING_DBI);
 #undef CASE_EXCEPTION
   default:
     if (is_mdbx_error())

src/options.h

@@ -163,6 +163,13 @@
 #error MDBX_AVOID_MSYNC must be defined as 0 or 1
 #endif /* MDBX_AVOID_MSYNC */
 
+/** FIXME */
+#ifndef MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE
+#define MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE 1
+#elif !(MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE == 0 || MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE == 1)
+#error MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE must be defined as 0 or 1
+#endif /* MDBX_ENABLE_DBI_SPARSE */
+
 /** Controls sort order of internal page number lists.
  * This mostly experimental/advanced option with not for regular MDBX users.
  * \warning The database format depend on this option and libmdbx built with