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nginx源码分析—全局变量ngx_cycle的初始化

来源：互联网 发布：c语言 rand 编辑：程序博客网 时间：2024/04/30 00:16

作者：阿波

链接：http://blog.csdn.net/livelylittlefish/article/details/7247080

Content

0.序

1. ngx_cycle_t结构

2. ngx_init_cycle()分析

3.注意问题

3.1如何调用CORE模块的callback函数？

3.2 open_files链表中的文件名何时初始化？

4.小结

 

0.序

 

Nginx的大部分初始化工作主要围绕一个类型为ngx_cycle_t类型的全局变量(cycle)展开。本文重点介绍全局变量ngx_cycle的初始化。

实现文件：./src/core/ngx_cycle.c。.表示nginx-1.0.4代码目录，本文为/usr/src/nginx-1.0.4。

 

1. ngx_cycle_t结构

 

该结构在./src/core/ngx_cycle.h文件中定义，如下。

[cpp] view plaincopy
  1. struct ngx_cycle_s {  
  2.     void                  ****conf_ctx;  //配置上下文数组(含所有模块)  
  3.     ngx_pool_t               *pool;      //内存池  
  4.   
  5.     ngx_log_t                *log;       //日志  
  6.     ngx_log_t                 new_log;  
  7.   
  8.     ngx_connection_t        **files;     //连接文件  
  9.     ngx_connection_t         *free_connections;  //空闲连接  
  10.     ngx_uint_t                free_connection_n; //空闲连接个数  
  11.   
  12.     ngx_queue_t               reusable_connections_queue;  //再利用连接队列  
  13.   
  14.     ngx_array_t               listening;     //监听数组  
  15.     ngx_array_t               pathes;        //路径数组  
  16.     ngx_list_t                open_files;    //打开文件链表  
  17.     ngx_list_t                shared_memory; //共享内存链表  
  18.   
  19.     ngx_uint_t                connection_n;  //连接个数  
  20.     ngx_uint_t                files_n;       //打开文件个数  
  21.   
  22.     ngx_connection_t         *connections;   //连接  
  23.     ngx_event_t              *read_events;   //读事件  
  24.     ngx_event_t              *write_events;  //写事件  
  25.   
  26.     ngx_cycle_t              *old_cycle;     //old cycle指针  
  27.   
  28.     ngx_str_t                 conf_file;     //配置文件  
  29.     ngx_str_t                 conf_param;    //配置参数  
  30.     ngx_str_t                 conf_prefix;   //配置前缀  
  31.     ngx_str_t                 prefix;        //前缀  
  32.     ngx_str_t                 lock_file;     //锁文件  
  33.     ngx_str_t                 hostname;      //主机名  
  34. };  

该结构体的大小是确定的，sizeof(ngx_cycle_t)=224。

其中，

  • pathes数组元素结构为ngx_path_t；
  • open_files链表元素结构为ngx_open_file_t；
  • shared_memory链表元素结构为ngx_shm_zone_t；
  • listening数组元素结构为ngx_listening_t，该数组用来存放监听套接字。

各种数据结构关系图如下。

 

2. ngx_init_cycle()分析

初始化过程如下。

  • 调用ngx_timezone_update()更新时区，调用ngx_time_update()更新时间
  • 创建大小为NGX_CYCLE_POOL_SIZE=16384B的内存池，并从中分配ngx_cycle_t结构
  • 简单初始化，如记录pool指针、log指针
  • 初始化配置前缀、前缀、配置文件、配置参数等字符串
  • 初始化pathes数组
  • 初始化open_files链表
  • 初始化shared_memory链表
  • 初始化listening数组
  • 初始化resuable_connections_queue队列
  • 从pool为conf_ctx分配空间
  • 初始化hostname字符串
  • 调用core模块的create_conf()
  • 配置文件解析
  • 调用core模块的init_conf()
  • 遍历open_files链表中的每一个文件并打开
  • 创建共享内存并初始化(新旧shared_memory链表的比较，相同的共享内存保留，旧的不同的共享内存被释放，新的被创建)
  • (尝试5遍)遍历listening数组并打开所有侦听sockets(socket()->setsockopt()->bind()->listen())
  • 提交新的cycle配置，并调用所有模块的init_module(实际上只有ngx_event_core_module模块定义了该callback，即只有ngx_event_module_init()被调用)
  • 关闭或删除残留在old_cycle中的资源
    • 释放多余的共享内存
    • 关闭多余的侦听sockets
    • 关闭多余的打开文件

具体请参考附录代码，不需要细究每一步实现，重要的是要搞清楚其初始化流程。 

简要的函数调用图如下。图的自动生成，可参考<用Graphviz可视化函数调用-使用开源软件来简化复杂调用结构>。

初始化过程中全局结构ngx_cycle结构图如下。

main()调用ngx_init_cycle()后，全局变量ngx_cycle的内容如下。可对比上图查看。

[plain] view plaincopy
  1. (gdb) p *ngx_cycle  
  2. $3 = {  
  3.   conf_ctx = 0x6b1060,   
  4.   pool = 0x6b0280,   
  5.   log = 0x6b02e8,   
  6.   new_log = {  
  7.     log_level = 4,   
  8.     file = 0x6b0558,   
  9.     connection = 0,   
  10.     handler = 0,   
  11.     data = 0x0,   
  12.     action = 0x0  
  13.   },   
  14.   files = 0x0,   
  15.   free_connections = 0x0,   
  16.   free_connection_n = 0,   
  17.   reusable_connections_queue = {  
  18.     prev = 0x6b0330,   
  19.     next = 0x6b0330  
  20.   },   
  21.   listening = {  
  22.     elts = 0x6b0930,   
  23.     nelts = 1,   
  24.     size = 184,   
  25.     nalloc = 10,   
  26.     pool = 0x6b0280  
  27.   },   
  28.   pathes = {  
  29.     elts = 0x6b04d8,   
  30.     nelts = 5,   
  31.     size = 8,   
  32.     nalloc = 10,   
  33.     pool = 0x6b0280  
  34.   },   
  35.   open_files = {  
  36.     last = 0x6b0398,   
  37.     part = {  
  38.       elts = 0x6b0528,   
  39.       nelts = 2,   
  40.       next = 0x0  
  41. ---Type <return> to continue, or q <return> to quit---  
  42.     },   
  43.     size = 48,   
  44.     nalloc = 20,   
  45.     pool = 0x6b0280  
  46.   },   
  47.   shared_memory = {  
  48.     last = 0x6b03d0,   
  49.     part = {  
  50.       elts = 0x6b08e8,   
  51.       nelts = 0,   
  52.       next = 0x0  
  53.     },   
  54.     size = 72,   
  55.     nalloc = 1,   
  56.     pool = 0x6b0280  
  57.   },   
  58.   connection_n = 1024,   
  59.   files_n = 0,   
  60.   connections = 0x0,   
  61.   read_events = 0x0,   
  62.   write_events = 0x0,   
  63.   old_cycle = 0x0,   
  64.   conf_file = {  
  65.     len = 32,   
  66.     data = 0x6b04b7 "/usr/local/nginx/conf/nginx.conf"  
  67.   },   
  68.   conf_param = {  
  69.     len = 0,   
  70.     data = 0x6b04d8 "\240{l"  
  71.   },   
  72.   conf_prefix = {  
  73.     len = 22,   
  74.     data = 0x6b0490 "/usr/local/nginx/conf//usr/local/nginx//usr/local/nginx/conf/nginx.conf"  
  75.   },   
  76.   prefix = {  
  77.     len = 17,   
  78.     data = 0x6b04a6 "/usr/local/nginx//usr/local/nginx/conf/nginx.conf"  
  79.   },   
  80.   lock_file = {  
  81. ---Type <return> to continue, or q <return> to quit---  
  82.     len = 33,   
  83.     data = 0x6ccee0 "/usr/local/nginx/logs/nginx.lock.accept"  
  84.   },   
  85.   hostname = {  
  86.     len = 4,   
  87.     data = 0x6b11c0 "yu30"  
  88.   }  
  89. }  

 

3.注意问题

 

3.1如何调用CORE模块的callback函数？

 

即如可调用core模块的create_conf()和init_conf()？

 

(1) callback定义

file: ./src/core/ngx_conf_file.h

[cpp] view plaincopy
  1. typedef struct {          //定义core模块上下文类型  
  2.     ngx_str_t             name;            //模块名，即ngx_core_module_ctx结构体对象的ngx_string("core")  
  3.     void               *(*create_conf)(ngx_cycle_t *cycle);           //创建配置的callback  
  4.     char               *(*init_conf)(ngx_cycle_t *cycle, void *conf); //初始化配置的callback  
  5. } ngx_core_module_t;  

(2) callback初始化

静态初始化ngx_core_module_ctx和ngx_core_module结构。在编译期间就已确定CORE模块的callback了。

file: ./src/core/nginx.c

[cpp] view plaincopy
  1. static ngx_core_module_t  ngx_core_module_ctx = {  //定义ngx_core_module模块上下文,改方式属于静态初始化  
  2.     ngx_string("core"),  
  3.     ngx_core_module_create_conf,  
  4.     ngx_core_module_init_conf  
  5. };  
  6.   
  7.   
  8. ngx_module_t  ngx_core_module = {          //定义ngx_core_module模块,也是静态初始化  
  9.     NGX_MODULE_V1,  
  10.     &ngx_core_module_ctx,                  /* module context */  
  11.     ngx_core_commands,                     /* module directives */  
  12.     NGX_CORE_MODULE,                       /* module type */  
  13.     NULL,                                  /* init master */  
  14.     NULL,                                  /* init module */  
  15.     NULL,                                  /* init process */  
  16.     NULL,                                  /* init thread */  
  17.     NULL,                                  /* exit thread */  
  18.     NULL,                                  /* exit process */  
  19.     NULL,                                  /* exit master */  
  20.     NGX_MODULE_V1_PADDING  
  21. };  

静态初始化ngx_core_commands结构。

file: ./src/core/nginx.c

[cpp] view plaincopy
  1. static ngx_command_t  ngx_core_commands[] = {  //静态初始化core模块的命令  
  2.   
  3.     { ngx_string("daemon"),  
  4.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_FLAG,  
  5.       ngx_conf_set_flag_slot,  
  6.       0,  
  7.       offsetof(ngx_core_conf_t, daemon),  
  8.       NULL },  
  9.   
  10.     { ngx_string("master_process"),  
  11.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_FLAG,  
  12.       ngx_conf_set_flag_slot,  
  13.       0,  
  14.       offsetof(ngx_core_conf_t, master),  
  15.       NULL },  
  16.   
  17.     { ngx_string("timer_resolution"),  
  18.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_TAKE1,  
  19.       ngx_conf_set_msec_slot,  
  20.       0,  
  21.       offsetof(ngx_core_conf_t, timer_resolution),  
  22.       NULL },  
  23.   
  24.     { ngx_string("pid"),  
  25.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_TAKE1,  
  26.       ngx_conf_set_str_slot,  
  27.       0,  
  28.       offsetof(ngx_core_conf_t, pid),  
  29.       NULL },  
  30.   
  31.     { ngx_string("lock_file"),  
  32.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_TAKE1,  
  33.       ngx_conf_set_str_slot,  
  34.       0,  
  35.       offsetof(ngx_core_conf_t, lock_file),  
  36.       NULL },  
  37.   
  38.     { ngx_string("worker_processes"),  
  39.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_TAKE1,  
  40.       ngx_conf_set_num_slot,  
  41.       0,  
  42.       offsetof(ngx_core_conf_t, worker_processes),  
  43.       NULL },  
  44.   
  45.     /* ... 省略中间的定义 */  
  46.   
  47. #if (NGX_THREADS)  
  48.   
  49.     { ngx_string("worker_threads"),  
  50.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_TAKE1,  
  51.       ngx_conf_set_num_slot,  
  52.       0,  
  53.       offsetof(ngx_core_conf_t, worker_threads),  
  54.       NULL },  
  55.   
  56.     { ngx_string("thread_stack_size"),  
  57.       NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_TAKE1,  
  58.       ngx_conf_set_size_slot,  
  59.       0,  
  60.       offsetof(ngx_core_conf_t, thread_stack_size),  
  61.       NULL },  
  62.   
  63. #endif  
  64.   
  65.       ngx_null_command  
  66. };  

3.2 open_files链表中的文件名何时初始化？

在初始化open_files链表之后遍历该链表并打开文件之前，并未看到向open_files链表中写入文件名。那么，何时写入open_files链表的？

——在ngx_conf_open_file函数中写入。

具体请参考源代码。打开文件后，open_files链表就保存了ngx_open_file_t结构的数据，具体请参考该结构定义。

4.小结

本文主要分析ngx_cycle的初始化，后文继续分析其中调用的CORE模块的callback和配置文件解析等。

 

Appendix: ngx_init_cycle()代码

省略，可自行研究。


http://blog.csdn.net/livelylittlefish/article/details/7247080

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