nginx中父子進程工作的主體函數

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根據Nginx（0.7.67版本）的代碼，對Nginx基本的進程建立，進程主體以及事件處理進行了簡要的分析。
基本上，父進程（即主進程）一開始會初始化及讀取配置，並載入各模組的功能，然後fork()出N個子進程（即背景工作處理序），具有相同的工作邏輯和功能。父進程負責監聽訊號（如HUP，QUIT等），通過socket pair把訊號傳遞給子進程（子進程間一般不通訊）。子進程通過事件來處理父進程傳遞的訊號。因為每個子進程都共用服務監聽連接埠（如http 80），當使用者發送請求時，會觸發子進程的事件調用函數。因此在accept()請求的時候，需要用到mutex，保證只有一個背景工作處理序接受並處理請求。
Nginx主進程的入口是跟一般的程式一樣的main()函數，它的代碼是這樣的：int ngx_cdecl main(int argc, char *const *argv){/*...*/
//nginx 啟動的時候會嘗試從環境變數中讀取前次執行時候的監聽套介面的id，//並會建立對應數量的ngx_listening_t結構變數（存於 cycle->listening數組中），//然後調用這個介面通過getsockname,getsockopt等系統調用把原來套介面的屬性資訊和//設定參數讀取出來去設定那些新建立的ngx_listening_t結構變數，這樣就繼承了前次執行//時候的監聽套介面了，這個介面是在 ngx_init_cycle之前調用的
if (ngx_add_inherited_sockets(&init_cycle) != NGX_OK) { return 1; }
/*...*/
//ngx_modules數組在objs/ngx_modules.c定義ngx_max_module = 0;for (i = 0; ngx_modules[i]; i++) { ngx_modules[i]->index = ngx_max_module++; //將每個模組編號}
//ngx_init_cycle()函數，這是個比較重要的函數，被main, ngx_master_process_cycle//和ngx_single_process_cycle 調用， 其中後兩者是在reconfigure的時候被調用的。//它主要工作是，初始化cycle是基於舊有的cycle進行的;會繼承old cycle的很多屬性， //比如log等， 但是同時會對很多資源重新分配,比如pool, shared mem, file handler, //listening socket等，同時清除舊有的cycle的資源//讀取設定檔也是在這裡完成的cycle = ngx_init_cycle(&init_cycle);
if (ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE) { ngx_single_process_cycle(cycle); } else {//一般採用多進程處理請求ngx_master_process_cycle(cycle);}}
//主進程（即父進程）的主體//這個函數會啟動背景工作處理序幹活，並且會處理訊號量，處理的過程中會殺死或者建立新的進程void ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle){//把訊號加入到監聽集合set sigemptyset(&set);//sigemptyset()用來將參數set訊號集初始化並清空 sigaddset(&set, SIGCHLD);//sigaddset() 增加一個訊號至訊號集 sigaddset(&set, SIGALRM); sigaddset(&set, SIGIO); sigaddset(&set, SIGINT); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_RECONFIGURE_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_CHANGEBIN_SIGNAL));
/*...*/
//按照ngx_core_conf_t中worker_processes數，啟動若干個work進程 ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN);
//後面一個迴圈對不同的狀態進行不同處理，而那些狀態多數是進程收到的不同訊號//ngx_signal_t signals[]數組定義訊號以及處理方法:ngx_signal_handler()//訊號在ngx_init_signals()裡面初始化//在ngx_signal_handler()裡，根據ngx_process來決定是master process還是//worker process的處理流程(即是說master和worker都調用ngx_signal_handler//來處理訊號)
for ( ;; ) {//掛起當前進程，等到有訊號，就會從掛起狀態退出，繼續執行//set記錄當前監聽的訊號 sigsuspend(&set);/*各種訊號的處理，如NGX_SHUTDOWN_SIGNAL，NGX_RECONFIGURE_SIGNAL等*//*省略*/}}

//ngx_start_worker_processes()函數，這個函數按指定數目n，以ngx_worker_process_cycle()函//數為參數調用ngx_spawn_process()建立work進程並初始化相關資源和屬性；//執行子進程的執行函數ngx_worker_process_cycle；向之前已經建立的所有worker廣播當前建立的//worker進程的資訊；每個進程開啟一個通道(ngx_pass_open_channel())//n是worker process的數目//type 即建立新進程式的方式，如NGX_PROCESS_RESPAWN, NGX_PROCESS_JUST_RESPAWNstatic void ngx_start_worker_processes(ngx_cycle_t *cycle, ngx_int_t n, ngx_int_t type){     ngx_int_t      i;ngx_channel_t  ch;
     ch.command = NGX_CMD_OPEN_CHANNEL;
     for (i = 0; i < n; i++) {//從config讀取CPU的分配         cpu_affinity = ngx_get_cpu_affinity(i);//ngx_spawn_process中設定ngx_process_slot為被分配到子進程的//空閑slot         ngx_spawn_process(cycle, ngx_worker_process_cycle, NULL,"worker process", type);         ch.pid = ngx_processes[ngx_process_slot].pid;         ch.slot = ngx_process_slot;         ch.fd = ngx_processes[ngx_process_slot].channel[0];//ngx_pass_open_channel 把這個worker的channel[0]和進程id//在進程表中的位移slot廣播(ngx_write_channel())給所有其他已經//建立的worker。//這樣，建立完所有進程之後，每個worker就獲得了所有其他worker的//channel[0]了         ngx_pass_open_channel(cycle, &ch);    }}

ngx_pid_t ngx_spawn_process(ngx_cycle_t *cycle, ngx_spawn_proc_pt proc, void *data, char *name, ngx_int_t respawn){/*...*///如果類型為NGX_PROCESS_DETACHED，則說明是熱代碼替換(熱代碼替換也是通過這//個函數進行處理的)，因此不需要建立socketpair。if (respawn != NGX_PROCESS_DETACHED) {//建立socketpair //建立socketpair用於處理序間通訊，master進程為每個worker建立一對//socket， master進程空間開啟所有socketpair的channel[0]，//channel[1]兩端控制代碼。 //當建立一個worker的時候，這個worker會繼承master當前已經建立並//開啟的所有socketpair。//這個worker初始化的時候（調用ngx_worker_process_init）會關閉//本進程對應socketpair的channel[0]和其他worker對應的//channel[1]，保持開啟本進程對應socketpair的channel[1]和其他//worker對應的channel[0]，並監聽本進程對應socketpair的//channel[1]的可讀事件。這樣，每個worker就擁有了其他worker的//channel[0]，可以sendmsg(channel[0], ...)向其他worker發送訊息/*...*/}
/*...*///建立子進程pid = fork();switch (pid) {case -1:ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "fork() failed while spawning "%s"", name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;//在子進程裡，執行傳遞進來的子進程的函數case 0:ngx_pid = ngx_getpid();//調用ngx_worker_process_cycle()//注意：這個函數中定義了子進程處理事件的迴圈，即子進程不會//執行這個函數之後的語句proc(cycle, data);break;default:break; }
}
//worker進程的主體static void ngx_worker_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle, void *data){//設定一些環境變數//調用所有模組的init_process鉤子函數//將其他進程的channel[1]關閉，自己的除外//子進程繼承了父進程的ngx_processes數組，但子進程只監聽自己的channel[1]//將自己的channel[0]關閉//因為自己的channel[0]是給其他子進程，用來發送訊息的sendmsg//調用ngx_add_channel_event()函數，給ngx_channel註冊一個讀事件處理函數。ngx_worker_process_init(cycle, 1);//主迴圈，處理事件for ( ;; ) {/*...*/
//調用epoll，周期性監聽事件//先接收串連(並不處理事件)，以及處理進程間訊號(如有)//處理accept queue和event queue裡面的事件ngx_process_events_and_timers(cycle);
/*...*/}
/*...*/}

nginx中父子進程工作的主體函數