Nginx：进程模型

Posted 2021-10-20 看，未来

文章目录

• • 进程模型图
  • main入口伪代码
  • • ngx_signal_process 信号捕捉
    • ngx_daemon 创建守护进程
    • ngx_master_process_cycle 启动master循环
  • 流程图收尾

注：由于源码太长，于是我放另一篇里去了。
《Nginx（3）：进程模型》篇 配套代码

---

进程模型图

main入口伪代码

我来用伪代码简化一下这个入口哈，看看nginx启动的时候都干了些什么。

int ngx_cdecl main(int argc, char *const *argv)
{
    //1、声明一波对象，打印一些基本信息，初始化一些东西

	//2、通过 ngx_save_argv(&init_cycle, argc, argv)，将 argv 参数拷贝到一份内存中
    if (ngx_save_argv(&init_cycle, argc, argv) != NGX_OK) {
        return 1;
    }
    /*
			argv 参数是什么？就是管理者想nginx传入的信号，如 nginx -s reload之类的
			在后面还能找到信号捕捉函数，我已经把源码也铺开了，后面再看
		*/

  	//然后继续init

	//3、呐，信号捕捉，再说
    if (ngx_signal) {
        return ngx_signal_process(cycle, ngx_signal);
    }

 		//继续配置

#if !(NGX_WIN32)

    if (ngx_init_signals(cycle->log) != NGX_OK) {
        return 1;
    }

    if (!ngx_inherited && ccf->daemon) {
    	// 4、创建守护进程，源码也铺开了，后面再说
        if (ngx_daemon(cycle->log) != NGX_OK) {
            return 1;
        }

        ngx_daemonized = 1;
    }

    if (ngx_inherited) {
        ngx_daemonized = 1;
    }

#endif
	
	//继续配置呗

	//5、启动进程循环咯
    if (ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE) {
        ngx_single_process_cycle(cycle);
    } else {
    		//源码已铺开，同上。
    		//修改进程名，启动worker并管理
        ngx_master_process_cycle(cycle);
    }

    return 0;
}

怎么样，现在局势就很明朗了吧。要想看的那么细比方说初始化了些啥，可以自己去那篇源码里看。

---

ngx_signal_process 信号捕捉

ngx_save_argv 没啥好看的哈，就一波空间配置并内容拷贝。

Nginx定义ngx_signal_t，用于描述接收到信号时的行为：

typedef struct {
    //信号值
    int     signo;
    //信号名称
    char   *signame;
    //nginx对应的名称，例如reload，reopen，stop等
    char   *name;
    //nginx自定义信号处理函数
    void  (*handler)(int signo, siginfo_t *siginfo, void *ucontext);
} ngx_signal_t;

1、在main函数中调用ngx_init_signals,初始化所有需要自定义处理的信号，代码功能很直接，就不放出来了，隔壁有。

2、在master守护进程将所有信号添加到信号集里面。（ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle)）。

3、worker进程将所有信号添加到信号集里面。（ngx_worker_process_init(ngx_cycle_t *cycle, ngx_int_t worker)）。

4、master向worker发送信号（ngx_signal_worker_processes(ngx_cycle_t *cycle, int signo)）。

---

ngx_daemon 创建守护进程

这里面东西就多了哈。

这个函数学着点，怎么创建一个守护进程。

这段代码不做删减，只做注释，好东西我还是认得出来的。

ngx_int_t ngx_daemon(ngx_log_t *log)	
{
    int  fd;

		//要成为守护进程，首先要成为孤儿，进孤儿院
		/*
    	 调用fork函数创建子进程后，使父进程立即退出。产生的子进程将被init进程接管，
    	 同时，所产生的新进程将变为在后台运行。
		*/
    switch (fork()) {
    case -1:
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno, "fork() failed");
        return NGX_ERROR;

    case 0:
        break;

    default:
        exit(0);
    }

    ngx_pid = ngx_getpid();


		/*
			    孤儿调用setsid()函数脱离控制终端和进程组，使该进程成为会话组长，并与原来的登录会话和进程组脱离。
    			此时孤儿进程已经成为无终端的会话组长，但它可以重新申请打开一个控制终端。
    			为了避免这种情况，可以通过使进程不再成为会话组长来禁止进程重新打开控制终端，
    			父进程（会话组长）退出，子进程继续执行，并不再拥有打开控制终端的能力。
    			在正在执行的进程中调用INIT_DAEMON后，进程将成为守护进程，脱离控制终端进入后台执行。
		*/
    if (setsid() == -1) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno, "setsid() failed");
        return NGX_ERROR;
    }

		/*
			    很多情况下，守护进程会创建一些临时文件。出于安全性的考虑，往往不希望这些文件被别的用户查看。
    			这时，可以使用umask函数修改文件权限，创建掩码的取值，以满足守护进程的要求。
		*/
    umask(0);


		/*
    			新产生的进程从父进程继承了某些打开的文件描述符，如果不使用这些文件描述符，则需要关闭它们。
    			守护进程是运行在系统后台的，不应该在终端有任何的输出信息。
    			可以使用dup函数将标准输入、输出和错误输出重定向到/dev/null设备上
    			（/dev/null是一个空设备，向其写入数据不会有任何输出）。
		*/
    fd = open("/dev/null", O_RDWR);	//难怪在好多地方有看到这么个写法，当时就不知道是干嘛的
    if (fd == -1) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno,
                      "open(\\"/dev/null\\") failed");
        return NGX_ERROR;
    }

    if (dup2(fd, STDIN_FILENO) == -1) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno, "dup2(STDIN) failed");
        return NGX_ERROR;
    }

    if (dup2(fd, STDOUT_FILENO) == -1) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno, "dup2(STDOUT) failed");
        return NGX_ERROR;
    }

#if 0
    if (dup2(fd, STDERR_FILENO) == -1) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno, "dup2(STDERR) failed");
        return NGX_ERROR;
    }
#endif

    if (fd > STDERR_FILENO) {
        if (close(fd) == -1) {
            ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, log, ngx_errno, "close() failed");
            return NGX_ERROR;
        }
    }

		/*
			    改变当前工作目录(nginx没有做)
    			使用fork函数产生的子进程将继承父进程的当前工作目录。当进程没有结束时，其工作目录是不能被卸载的。
    			为了防止这种问题发生，守护进程一般会将其工作目录更改到根目录下（/目录）。
		*/
    return NGX_OK;
}

---

ngx_master_process_cycle 启动master循环

那个孤单进程循环就不说了，人都单身了看个代码还要single吗。。。

void ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle)
{
   	//声明一大堆对象

    //设置一堆的信号

		//然后统统屏蔽了，因为员工还没来上班

    //然后给进程起个名字

    ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module);
		//启动worker进程（再说咯）
    ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,NGX_PROCESS_RESPAWN);
		//启动文件cache管理进程
    ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);

   	//初始化一些变量咯
   	ngx_new_binary = 0;
    delay = 0;
    sigio = 0;
    live = 1;
   	//开始循环处理信号咯
    for ( ;; ) {
    				//delay用来设置等待worker进程退出的时间，master接受退出信号后，
				//首先发送退出信号给worker，而worker退出需要一些时间
        if (delay) {
            if (ngx_sigalrm) {
                sigio = 0;
                delay *= 2;
                ngx_sigalrm = 0;
            }

             //日志

           	//设置定时器，以系统真实时间来计算，送出SIGALRM信号
            }
        }

        //···

		//每次处理完一个信号，master进程会被挂起，直到有新的信号到来
        sigsuspend(&set);

  	  	//···

	/*
		子进程退出后，作为父进程的master进程会收到SIGCHLD信号
		发现信号是SIGCHLD后执行ngx_process_get_status函数判断worker子进程是正常退出，还是异常退出
		如果发现worker子进程如果是正常退出的，会将exited置为1
		master进程接收到信号，从挂起状态恢复，继续执行

以上这些，在signal_handle中
	*/
		/*
			发现ngx_reap=1后，ngx_reap_children函数判断是否需要重启worker进程
			如果worker是因为收到了quit信号正常退出的，所有worker进程退出时，live=0
			live=0 并且收到了ngx_quit信号  通过ngx_master_process_exit关闭master进程
		*/
        if (ngx_reap) {
            ngx_reap = 0;
            ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "reap children");

            live = ngx_reap_children(cycle);	//顺便说一下，它会查看所有子进程，因为它也不知道是谁走了
            //在这个函数的第65行，有重启函数
        }

        if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) {
            ngx_master_process_exit(cycle);
        }


		//如果收到SIGTERM信号或SIGINT信号退出信号，设置推出延迟时间
		//···

		/*
			如果收到SIGQUIT信号
			给所有worker进程发送SIGQUIT信号
			关闭所有监听套接字socket
		*/
     
    	 //如果收到SIGHUP信号，平滑升级就按平滑升级处理，不然就重新配置

       	//and底下一堆的信号处理方案
    }
}

---

流程图收尾