nginx源码阅读(五).worker进程的工作循环
来源：互联网 发布：linux 中telnet命令 编辑：程序博客网 时间：2024/05/22 09:00
前言
在上一小节中,我们看到了nginx是如何使用master进程创建子进程,以及存储子进程的状态,也知道了进程间通信采用的是socketpair机制。接下来我们将重点分析ngx_spawn_process调用的proc函数,即worker进程的工作循环。
ngx_worker_process_cycle
proc是一个函数指针,worker进程对应的是ngx_worker_process_cycle函数。
worker进程跟master进程一样,也主要是通过信号改变标识位来决定运行逻辑,目前所用的具有实际意义的标识位对应的信号以及意义如下:
ngx_worker_process_cycle对应的源码如下:
static voidngx_worker_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle, void *data){ ngx_uint_t i; ngx_connection_t *c; ngx_process = NGX_PROCESS_WORKER; //初始化worker进程 ngx_worker_process_init(cycle, 1); //设置进程名 ngx_setproctitle("worker process"); //这里可以忽略掉,因为nginx采用的还是多进程单线程模式#if (NGX_THREADS) { ngx_int_t n; ngx_err_t err; ngx_core_conf_t *ccf; ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module); if (ngx_threads_n) { if (ngx_init_threads(ngx_threads_n, ccf->thread_stack_size, cycle) == NGX_ERROR) { /* fatal */ exit(2); } err = ngx_thread_key_create(&ngx_core_tls_key); if (err != 0) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, err, ngx_thread_key_create_n " failed"); /* fatal */ exit(2); } for (n = 0; n < ngx_threads_n; n++) { ngx_threads[n].cv = ngx_cond_init(cycle->log); if (ngx_threads[n].cv == NULL) { /* fatal */ exit(2); } if (ngx_create_thread((ngx_tid_t *) &ngx_threads[n].tid, ngx_worker_thread_cycle, (void *) &ngx_threads[n], cycle->log) != 0) { /* fatal */ exit(2); } } } }#endif //根据标识位选择不同的操作 for ( ;; ) { /* 若设置了退出标识位,则退出ngx_worker_process_cycle * 该标识位仅当ngx_worker_process_cycle退出时使用 * 当ngx_quit被置位后,会将ngx_exiting置位 * ngx_quit被置位后执行的那段代码并没有调用ngx_worker_process_exit函数 * 而是放在这里执行 */ if (ngx_exiting) { c = cycle->connections; //将所有连接的关闭标识位置位 //在退出前需要将所有读事件处理完 for (i = 0; i < cycle->connection_n; i++) { /* THREAD: lock */ if (c[i].fd != -1 && c[i].idle) { c[i].close = 1; c[i].read->handler(c[i].read); } } /* nginx管理定时事件是通过红黑数来存储,并集成到I/O复用机制上,具体的做法我们后面再分析 * 这里的意思是没有定时事件时,则调用ngx_worker_process_exit将该worker进程退出 * 否则还要把剩下的事件处理完 */ if (ngx_event_timer_rbtree.root == ngx_event_timer_rbtree.sentinel) { ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting"); ngx_worker_process_exit(cycle); } } ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "worker cycle"); //这个函数很重要,处理普通和定时事件的核心函数 //我们在分析事件模块时会对其进行重点分析 ngx_process_events_and_timers(cycle); //若强制退出进程的标识位置位 //则直接调用ngx_worker_process_exit退出 if (ngx_terminate) { ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting"); ngx_worker_process_exit(cycle); } //该标识位表示优雅的关闭进程 if (ngx_quit) { ngx_quit = 0; ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "gracefully shutting down"); //设置进程的title ngx_setproctitle("worker process is shutting down"); /* 若ngx_exiting没有置位 * 则调用ngx_close_listening_sockets关闭所有监听的端口 * 然后将ngx_exiting置位 */ if (!ngx_exiting) { ngx_close_listening_sockets(cycle); ngx_exiting = 1; } } //该标识位置位代表需要重新打开所有文件 //调用ngx_reopen_files重新打开所有文件 if (ngx_reopen) { ngx_reopen = 0; ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs"); ngx_reopen_files(cycle, -1); } }}ngx_worker_process_cycle的逻辑还是比较清晰的,初始化了之后,执行死循环,不同的标识位置位后选择不同的操作,不过worker进程中并没有像master进程那样调用sigsuspend阻塞等待信号的发生(毕竟主要工作是处理事件)。
接下来看看初始化工作进程的过程。
ngx_worker_process_init
初始化worker进程的函数为ngx_worker_process_init,
static voidngx_worker_process_init(ngx_cycle_t *cycle, ngx_int_t worker){ sigset_t set; uint64_t cpu_affinity; ngx_int_t n; ngx_uint_t i; struct rlimit rlmt; ngx_core_conf_t *ccf; ngx_listening_t *ls; /* 设置全局的环境变量environ */ if (ngx_set_environment(cycle, NULL) == NULL) { /* fatal */ exit(2); } /* 获取ngx_core_module模块的配置 */ ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module); /* 设置worker进程优先级 */ if (worker >= 0 && ccf->priority != 0) { if (setpriority(PRIO_PROCESS, 0, ccf->priority) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "setpriority(%d) failed", ccf->priority); } } /* 调用setrlimit系统调用限制成员资源的使用 */ if (ccf->rlimit_nofile != NGX_CONF_UNSET) { rlmt.rlim_cur = (rlim_t) ccf->rlimit_nofile; rlmt.rlim_max = (rlim_t) ccf->rlimit_nofile; if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rlmt) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "setrlimit(RLIMIT_NOFILE, %i) failed", ccf->rlimit_nofile); } } if (ccf->rlimit_core != NGX_CONF_UNSET) { rlmt.rlim_cur = (rlim_t) ccf->rlimit_core; rlmt.rlim_max = (rlim_t) ccf->rlimit_core; if (setrlimit(RLIMIT_CORE, &rlmt) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "setrlimit(RLIMIT_CORE, %O) failed", ccf->rlimit_core); } }#ifdef RLIMIT_SIGPENDING if (ccf->rlimit_sigpending != NGX_CONF_UNSET) { rlmt.rlim_cur = (rlim_t) ccf->rlimit_sigpending; rlmt.rlim_max = (rlim_t) ccf->rlimit_sigpending; if (setrlimit(RLIMIT_SIGPENDING, &rlmt) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "setrlimit(RLIMIT_SIGPENDING, %i) failed", ccf->rlimit_sigpending); } }#endif /* geteuid()用于获取执行目前进程有效的用户id,root用户的uid为0 * 这里即是指若用户为root用户 */ if (geteuid() == 0) { /* 设置组ID */ if (setgid(ccf->group) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cycle->log, ngx_errno, "setgid(%d) failed", ccf->group); /* fatal */ exit(2); } /* 在user中设置组ID */ if (initgroups(ccf->username, ccf->group) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cycle->log, ngx_errno, "initgroups(%s, %d) failed", ccf->username, ccf->group); } /* 将worker进程设置为拥有该文件所有者同样的权限 */ if (setuid(ccf->user) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cycle->log, ngx_errno, "setuid(%d) failed", ccf->user); /* fatal */ exit(2); } } /* 根据配置文件决定是否进行cpu与进程的绑定 */ if (worker >= 0) { cpu_affinity = ngx_get_cpu_affinity(worker); if (cpu_affinity) { ngx_setaffinity(cpu_affinity, cycle->log); } }#if (NGX_H***E_PR_SET_DUMPABLE) /* allow coredump after setuid() in Linux 2.4.x */ if (prctl(PR_SET_DUMPABLE, 1, 0, 0, 0) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "prctl(PR_SET_DUMPABLE) failed"); }#endif /* 更改工作路径 */ if (ccf->working_directory.len) { if (chdir((char *) ccf->working_directory.data) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "chdir(\"%s\") failed", ccf->working_directory.data); /* fatal */ exit(2); } } /* 初始化信号集 */ sigemptyset(&set); /* 这一步的操作意味着清空进程的阻塞信号集 */ if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &set, NULL) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "sigprocmask() failed"); } /* * disable deleting previous events for the listening sockets because * in the worker processes there are no events at all at this point */ /* 初始化worker进程所有的监听端口 */ ls = cycle->listening.elts; for (i = 0; i < cycle->listening.nelts; i++) { ls[i].previous = NULL; } /* * worker进程进行所有模块的自定义初始化 * 调用每个模块实现的init_process方法 */ for (i = 0; ngx_modules[i]; i++) { if (ngx_modules[i]->init_process) { if (ngx_modules[i]->init_process(cycle) == NGX_ERROR) { /* fatal */ exit(2); } } } /* * ngx_processes[]是所有进程共享的全局变量 * 为了保证当前worker进程禁止读取master进程给其他worker进程的消息,因此需要关闭其他worker进程的读端 * 并保留对其他worker进程的写端和自身的读端,这是为了能够保持所有worker进程间的通信,即通过其他worker进程写端写入消息,通过读端来接收来自master和其他worker进程的消息 */ for (n = 0; n < ngx_last_process; n++) { /* 跳过不存在的worker进程 */ if (ngx_processes[n].pid == -1) { continue; } /* 跳过该worker进程 */ if (n == ngx_process_slot) { continue; } /* 如果读端channel[1]已关闭,跳过 */ if (ngx_processes[n].channel[1] == -1) { continue; } /* 关闭对其他worker进程的读端文件描述符,保留写端文件描述符用于worker间的通信之用 */ if (close(ngx_processes[n].channel[1]) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "close() channel failed"); } } /* * 关闭自身的写端文件描述符,因为每个worker进程只需要从读端读取消息,而不用给自己写消息 * 需要用到当前进程的写端文件描述符的是master以及其他的worker进程 * 其实这一系列操作都是为了关闭不必要的channel */ if (close(ngx_processes[ngx_process_slot].channel[0]) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "close() channel failed"); }#if 0 ngx_last_process = 0;#endif /* 根据全局变量ngx_channel开启一个通道,只用于处理读事件(ngx_channel_handler) */ if (ngx_add_channel_event(cycle, ngx_channel, NGX_READ_EVENT, ngx_channel_handler) == NGX_ERROR) { /* fatal */ exit(2); }}worker进程初始化所做的工作主要的步骤总结如下:
设置ngx_process = NGX_PROCESS_WORKER,在master进程中这个变量被设置为NGX_PROCESS_MASTER;
根据配置信息设置执行环境、优先级、资源限制、setgid、setuid、更改工作路径、信号初始化等;
调用所有模块的init_process方法;
关闭不使用的socket:关闭当前worker进程的写端以及其他worker的读端,当前worker进程可以使用其他worker的写端发送消息,使用当前worker进程的读端监听可读事件。
小结
本小结中主要分析了worker进程执行的工作循环,首先worker进程进行初始化,接着开始执行死循环,根据不同的标识位选择不同的操作。在阅读源码的过程中,建议不要一来就陷入细节,而是应该把握主体关键代码,到后面熟悉各方面的功能之后,再进行细读。
之前在master进程中已经使用了内存池进行空间的分配,接下来我们将对nginx的内存池的实现进行分析。
阅读全文
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- nginx源码阅读(五).worker进程的工作循环
- nginx源码阅读(三).master进程的工作循环
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- Nginx 源码阅读笔记7 worker 主循环
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