系统表又称为数据字典或者元数据，存储管理数据库对象的定义信息，如表、索引、触发器等。用户可通过系统表查询用户定义的具体对象信息，如表的每个字段类型。因为openGauss支持一个实例管理多个数据库，所以系统表分为实例级别的系统表和数据库级别的系统表。实例级别的系统表在一个实例管理的多个数据库之间共享，整个实例只有一份，这些系统表为pg_authid、pg_auth_members、pg_database、pg_db_role_setting 、pg_tablespace、pg_shdepend、pg_shdescription、pg_shseclabel。数据库级别的系统表比如pg_class，pg_depend，pg_index，pg_attribute等，每个数据库各有一份。
一、系统表的定义
openGauss系统表定义全部在src/include/catalog目录下，每个头文件就是一个系统表的定义。如pg_database.h就是对pg_database的定义。在pg_database.h中，主要包括pg_database的表OID（object identifier，对象标识符）、类型OID、结构体定义、字段个数和每个字段ID（identifier，标识符）枚举值、数据库初始化默认值。下面是代码及其具体解释：
/* pg_database本身也是一张表，DatabaseRelationId表示pg_database在系统表pg_class中的OID为1262(pg_class系统表中保存的是表的定义信息) */
#define DatabaseRelationId 1262
/* pg_database本身也是一个结构类型，DatabaseRelation_Rowtype_Id表示pg_database在系统表pg_type中的OID为1248 */
#define DatabaseRelation_Rowtype_Id 1248
/* pg_database本身也是一个结构类型，DatabaseRelation_Rowtype_Id表示pg_database在系统表pg_type中的OID为1248 */
/* BKI_SHARED_RELATION表示pg_database是实例级别的系统表 */
CATALOG(pg_database,1262) BKI_SHARED_RELATION BKI_ROWTYPE_OID(1248) BKI_SCHEMA_MACRO
{
NameData datname; /* 数据库名称 */
Oid datdba; /* 数据库拥有者 */
int4 encoding; /* 字符集编码 */
NameData datcollate; /* LC_COLLATE 设置值 */
NameData datctype; /* LC_CTYPE 设置值 */
bool datistemplate; /* 是否允许作为模板数据库*/
bool datallowconn; /* 是否允许链接 */
int4 datconnlimit; /* 最大连接数*/
Oid datlastsysoid; /* 系统OID最大值*/
ShortTransactionId datfrozenxid; /* 冻结事务ID，所有小于这个值的事务ID已经冷冻。为了兼容原来的版本，使用32位事务ID*/
Oid dattablespace; /* 数据库的缺省表空间 */
NameData datcompatibility;/* 数据库兼容模式,比如除0是报错还是当做正常处理*/
#ifdef CATALOG_VARLEN /* 下面字段是变长字段 */
aclitem datacl[1]; /* 访问权限*/
#endif
TransactionId datfrozenxid64; /* 冷冻事务ID，64-bit（比特）事务ID */
} FormData_pg_database;CATALOG的宏定义代码为：
#define CATALOG(name,oid) typedef struct CppConcat(FormData_,name)因此CATALOG(pg_database,1262)就是对结构体FormData_pg_database的定义。之所以采用CATALOG，是因为这个格式是和BKI（backend interface，后端接口）脚本约定的格式，BKI脚本根据这个格式生成数据库的建表脚本。
接下来是数据库对象字段总数和每个字段ID的值的定义代码，定义这些值的目的主要代码访问数据库对象时清晰、方便维护、避免魔鬼数字（魔鬼数字指在代码中没有具体含义的数字、字符串。魔鬼数字会影响代码可读性，使读者无法理解看到的数字对应的含义，从而难以理解程序的意图）。
#define Natts_pg_database 14
#define Anum_pg_database_datname 1
#define Anum_pg_database_datdba 2
#define Anum_pg_database_encoding 3
#define Anum_pg_database_datcollate 4
#define Anum_pg_database_datctype 5
#define Anum_pg_database_datistemplate 6
#define Anum_pg_database_datallowconn 7
#define Anum_pg_database_datconnlimit 8
#define Anum_pg_database_datlastsysoid 9
#define Anum_pg_database_datfrozenxid 10
#define Anum_pg_database_dattablespace 11
#define Anum_pg_database_compatibility 12
#define Anum_pg_database_datacl 13
#define Anum_pg_database_datfrozenxid64 14最后是创建数据库时的默认数值。代码中的值表示默认创建template1数据库，DATA的字段值和数据库结构体的值一一对应。对应代码如下：
DATA(insert OID = 1 ( template1 PGUID ENCODING "LC_COLLATE" "LC_CTYPE" t t -1 0 0 1663 "DB_COMPATIBILITY" _null_ 3));
SHDESCR("default template for new databases");
#define TemplateDbOid 1
#define DEFAULT_DATABASE "postgres"系统表头文件的内容和格式基本类似。
二、系统表的访问
系统表定义后，接下来介绍数据库在运行过程中对系统表的访问。openGauss对系统表的访问主要是通过syscache机制。syscache机制是一个通用的机制，主要对系统表的数据进行缓存，提升系统表数据的访问速度，详细细节参照具体章节描述。这里主要描述与pg_database相关的部分。pg_database在枚举类型enum SysCacheIdentifier中定义的枚举值有一个：DATABASEOID，表示根据数据库OID访问pg_database系统表。同时需要把pg_database系统表访问模式添加到“struct cachedesc cacheinfo”中。与pg_database相关的代码如下：
{DatabaseRelationId, /* DATABASEOID */
DatabaseOidIndexId,
1,
{ObjectIdAttributeNumber, 0, 0, 0},
4},这几个值与cachedesc结构体的字段对应，表示pg_database表的OID值、索引的OID值、搜索时有1个key字段、搜索key字段ID为ObjectIdAttributeNumber、初始化为4个hash桶。相关的代码如下：
struct cachedesc {
Oid reloid; /* 缓存的表的OID */
Oid indoid; /* 缓存数据的索引OID */
int nkeys; /* 缓存搜索的key的个数 */
int key[4]; /* key属性的编号*/
int nbuckets; /* 缓存hash桶的个数*/
};系统表的定义和访问主要逻辑如上问所述。与pg_database相关的SQL命令是ALTER DATABASE、CREATE DATABASE、DROP DATABASE，这些命令执行的结果是把数据库相关的信息存储到pg_database系统表中。
其他系统表的逻辑与pg_database相似，不再重复。
