nginx事件模块之IO多路复用的选择

nginx是基于事件驱动的，也就是说nginx内部都是通过事件的发生来驱动的，如果没有事件，nginx就是阻塞在epoll_wait，select，sigsuspend等这样的系统调用上。各种操作系统对事件的处理及管理都是不同的。而且每种操作系统的IO多路复用的实现方式也是各不相同。而nginx是一种跨平台的高性能的web server，那它是怎样把各种操作系统的IO多路复用集合在一起，又是怎样让他们根据自己的系统进行选择的呢？下面来讲述下。

nginx可以让用户根据自己的需求选择IO复用的方式，也就是use命令。如果需要使用epoll，只需要在配置文件中添加这样一句话：

use epoll

注意：这句话需要加到event配置块中。

那这个use命令是怎么工作的呢？下面根据源码来讲述use的工作过程，在讲述use的工作过程之前，现介绍一个比较重要的结构体：

typedef struct {    ngx_int_t  (*add)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);    ngx_int_t  (*del)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);    ngx_int_t  (*enable)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);    ngx_int_t  (*disable)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);    ngx_int_t  (*add_conn)(ngx_connection_t *c);    ngx_int_t  (*del_conn)(ngx_connection_t *c, ngx_uint_t flags);    ngx_int_t  (*process_changes)(ngx_cycle_t *cycle, ngx_uint_t nowait);    ngx_int_t  (*process_events)(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer,                   ngx_uint_t flags);    ngx_int_t  (*init)(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer);    void       (*done)(ngx_cycle_t *cycle);} ngx_event_actions_t;

这个结构体都是函数指针。这些指针的作用其实很简单，从指针命就能看的出来。这里就不一一介绍了。

其实搜索nginx的几种io复用(nginx使用io复用都是通过模块实现的，而io复用的模块的文件一般是这么命名的ngx_epoll_module.c)实现方式，你会发现每种io复用都给这个结构体赋值了。在继续向下介绍之前不得不提一个全局变量，那就是：

ngx_event_actions

这个变量就是ngx_event_actions_t的类型。这个全局变量就决定了nginx使用哪种io复用方式。

下面就来讲述use的实现过程。配置文件配置了use epoll，那nginx就会调用ngx_event_use，下面列出了这个函数比较重要的一块源码：

 for (m = 0; ngx_modules[m]; m++) {        if (ngx_modules[m]->type != NGX_EVENT_MODULE) {            continue;        }        module = ngx_modules[m]->ctx;        if (module->name->len == value[1].len) {            if (ngx_strcmp(module->name->data, value[1].data) == 0) {                ecf->use = ngx_modules[m]->ctx_index;                ecf->name = module->name->data;                if (ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE                    && old_ecf                    && old_ecf->use != ecf->use)                {                    ngx_conf_log_error(NGX_LOG_EMERG, cf, 0,                               "when the server runs without a master process "                               "the \"%V\" event type must be the same as "                               "in previous configuration - \"%s\" "                               "and it cannot be changed on the fly, "                               "to change it you need to stop server "                               "and start it again",                               &value[1], old_ecf->name);                    return NGX_CONF_ERROR;                }                return NGX_CONF_OK;            }        }    }

注意标红的那句话，ngx_modules[m]->ctx_index这个应该很熟悉了，它是当前模块在“event模块这个数组”中的索引。ecf->use被赋值为与use指令后面值对应名字相同的模块的索引，也就是例子中epoll在“event数组中的索引值”。那这个ecf->use有什么作用呢？继续看下面这个函数

static ngx_int_tngx_event_process_init(ngx_cycle_t *cycle)｛ecf = ngx_event_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_event_core_module);......for (m = 0; ngx_modules[m]; m++) {        if (ngx_modules[m]->type != NGX_EVENT_MODULE) {            continue;        }        if (ngx_modules[m]->ctx_index != ecf->use) {            continue;        }        module = ngx_modules[m]->ctx;        if (module->actions.init(cycle, ngx_timer_resolution) != NGX_OK) {            /* fatal */            exit(2);        }        break;    }......｝

这个函数会在worker进程初始化的时候调用。当你看到那句被标红的语句，应该就知道是怎么回事了吧。通过对比ecf->use来调用与其相等的模块的ngx_event_actions_t的init函数，也就是epoll中的ngx_epoll_init。下面来看下ngx_epoll_init的源码：

ngx_event_actions = ngx_epoll_module_ctx.actions;

ngx_event_module_t  ngx_epoll_module_ctx = {    &epoll_name,    ngx_epoll_create_conf,               /* create configuration */    ngx_epoll_init_conf,                 /* init configuration */    {        ngx_epoll_add_event,             /* add an event */        ngx_epoll_del_event,             /* delete an event */        ngx_epoll_add_event,             /* enable an event */        ngx_epoll_del_event,             /* disable an event */        ngx_epoll_add_connection,        /* add an connection */        ngx_epoll_del_connection,        /* delete an connection */        NULL,                            /* process the changes */        ngx_epoll_process_events,        /* process the events */        ngx_epoll_init,                  /* init the events */        ngx_epoll_done,                  /* done the events */    }};

上面那么多讲述use选择自己需要的io复用方式。

如果不使用use，那ngin会怎么选取io复用呢，nginx会通过ngx_event_core_init_conf来进行选择默认的。这个函数也比较简单这里就不列出来了。