PHP - FPM信号机制
来源：互联网 发布：阿里云栖大会2016 编辑：程序博客网 时间：2024/06/15 11:16
熟悉PHP-FPM的童鞋应该都知道它采用master/worker多进程架构设计，我们可以通过执行”xxx/sbin/php-fpm stop”或”xxx/sbin/php-fpm reload”停止或重新加载fpm。那么它究竟是怎样运作呢？
简单来说，其运用了信号机制来实现相应的功能。当我们执行”stop”命令时，系统向fpm进程发送停止信号，当我们执行”reload”命令时，系统向fpm进程发送SIGUSR2信号。fpm的信号分为两块：主进程(master)信号和子进程(worker)信号。下面将逐一介绍。
主进程信号
主进程信号的初始化流程：fpm_init->fpm_signals_init_main。
static int sp[2];int fpm_signals_init_main(){ struct sigaction act; //创建管道sp if (0 > socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sp)) { zlog(ZLOG_SYSERROR, "failed to init signals: socketpair()"); return -1; } //设置非阻塞模式 if (0 > fd_set_blocked(sp[0], 0) || 0 > fd_set_blocked(sp[1], 0)) { zlog(ZLOG_SYSERROR, "failed to init signals: fd_set_blocked()"); return -1; } if (0 > fcntl(sp[0], F_SETFD, FD_CLOEXEC) || 0 > fcntl(sp[1], F_SETFD, FD_CLOEXEC)) { zlog(ZLOG_SYSERROR, "falied to init signals: fcntl(F_SETFD, FD_CLOEXEC)"); return -1; } //重置act memset(&act, 0, sizeof(act)); //设置信号回调函数 act.sa_handler = sig_handler; sigfillset(&act.sa_mask); //注册信号 if (0 > sigaction(SIGTERM, &act, 0) || 0 > sigaction(SIGINT, &act, 0) || 0 > sigaction(SIGUSR1, &act, 0) || 0 > sigaction(SIGUSR2, &act, 0) || 0 > sigaction(SIGCHLD, &act, 0) || 0 > sigaction(SIGQUIT, &act, 0)) { zlog(ZLOG_SYSERROR, "failed to init signals: sigaction()"); return -1; } return 0;}上面的代码分为两部分：
- 定义一个双向通信管道
sp，并将管道设置为非阻塞模式； - 为主进程设置
SIGTERM、SIGINT、SIGUSR1、SIGUSR2、SIGCHLD、SIGQUIT信号回调函数sig_handler；
接着分析sig_handler：
static void sig_handler(int signo){ static const char sig_chars[NSIG + 1] = { [SIGTERM] = 'T', [SIGINT] = 'I', [SIGUSR1] = '1', [SIGUSR2] = '2', [SIGQUIT] = 'Q', [SIGCHLD] = 'C' }; char s; int saved_errno; //确保主进程执行 if (fpm_globals.parent_pid != getpid()) { return; } saved_errno = errno; s = sig_chars[signo]; //主进程向sp[1]管道写入信号数据 write(sp[1], &s, sizeof(s)); errno = saved_errno;}从上面的代码可以看出，当触发信号时，系统向sp[1]发送对应的信号数据，即sig_chars[signo]。那么fpm如何从sp管道提取信号数据呢？
fpm定义了一个sp[0]的IO读取事件：
int fpm_signals_get_fd(){ return sp[0];}void fpm_event_loop(int err){ static struct fpm_event_s signal_fd_event; /* sanity check */ //非主进程 则跳过 if (fpm_globals.parent_pid != getpid()) { return; } //注册信号IO时间 fpm_event_set(&signal_fd_event, fpm_signals_get_fd(), FPM_EV_READ, &fpm_got_signal, NULL); fpm_event_add(&signal_fd_event, 0); //...省略部分代码...}上面注册sp[0]读操作事件，回调函数为fpm_got_signal。
static void fpm_got_signal(struct fpm_event_s *ev, short which, void *arg){ char c; int res, ret; int fd = ev->fd; do { do { res = read(fd, &c, 1); } while (res == -1 && errno == EINTR); if (res <= 0) { if (res < 0 && errno != EAGAIN && errno != EWOULDBLOCK) { zlog(ZLOG_SYSERROR, "unable to read from the signal pipe"); } return; } switch (c) { case 'C' : zlog(ZLOG_DEBUG, "received SIGCHLD"); //监听子进程退出信号 fpm/fpm_children.c //该信号由子进程发出 fpm_children_bury(); break; case 'I' : zlog(ZLOG_DEBUG, "received SIGINT"); zlog(ZLOG_NOTICE, "Terminating ..."); //发送SIGINT信号，主进程和子进程退出 fpm_pctl(FPM_PCTL_STATE_TERMINATING, FPM_PCTL_ACTION_SET); break; case 'T' : zlog(ZLOG_DEBUG, "received SIGTERM"); zlog(ZLOG_NOTICE, "Terminating ..."); //发送SIGTERM信号，主进程和子进程退出 fpm_pctl(FPM_PCTL_STATE_TERMINATING, FPM_PCTL_ACTION_SET); break; case 'Q' : zlog(ZLOG_DEBUG, "received SIGQUIT"); zlog(ZLOG_NOTICE, "Finishing ..."); //发送SIGQUIT信号，主进程和子进程退出 fpm_pctl(FPM_PCTL_STATE_FINISHING, FPM_PCTL_ACTION_SET); break; case '1' : zlog(ZLOG_DEBUG, "received SIGUSR1"); if (0 == fpm_stdio_open_error_log(1)) { zlog(ZLOG_NOTICE, "error log file re-opened"); } else { zlog(ZLOG_ERROR, "unable to re-opened error log file"); } //重新打开日志，重启子进程 ret = fpm_log_open(1); if (ret == 0) { zlog(ZLOG_NOTICE, "access log file re-opened"); } else if (ret == -1) { zlog(ZLOG_ERROR, "unable to re-opened access log file"); } break; case '2' : zlog(ZLOG_DEBUG, "received SIGUSR2"); zlog(ZLOG_NOTICE, "Reloading in progress ..."); //重启fpm fpm_pctl(FPM_PCTL_STATE_RELOADING, FPM_PCTL_ACTION_SET); break; } if (fpm_globals.is_child) { break; } } while (1); return;}fpm_got_signal执行read(fd, &c, 1)读取sp[0]管道内容，根据具体的内容执行与之对应的操作。
fpm_children_bury：子进程退出信号处理。通过waitpid收集子进程退出信号，删除该子进程相关配置信息并释放该子进程使用的资源等操作。
fpm_log_open：重新打开日志文件，重启子进程。
fpm_pctl：该函数有两个参数，第一个参数表示状态值，第二个参数表示操作类型。当第二个参数值为FPM_PCTL_ACTION_SET时，设置fpm当前状态；然后执行fpm_pctl_action_next函数处理信号对应的操作。
static void fpm_pctl_action_next(){ int sig, timeout; //判断是否有子进程在运行 if (!fpm_globals.running_children) { //主进程退出 fpm_pctl_action_last(); } if (fpm_signal_sent == 0) { if (fpm_state == FPM_PCTL_STATE_TERMINATING) { sig = SIGTERM; } else { sig = SIGQUIT; } //首次调用使用fpm.conf配置`process_control_timeout`参数值作为超时时间 timeout = fpm_global_config.process_control_timeout; } else { //FPM_PCTL_ACTION_TIMEOUT if (fpm_signal_sent == SIGQUIT) { sig = SIGTERM; } else { sig = SIGKILL; } timeout = 1; } //向所有子进程发送sig信号 fpm_pctl_kill_all(sig); fpm_signal_sent = sig; //注册定时事件监控子进程是否全部退出 fpm_pctl_timeout_set(timeout);}fpm_pctl_action_next向子进程发出kill信号后，通过fpm_pctl_timeout_set(timeout)注册定时事件检查子进程kill情况，当所有子进程都已退出时，则执行fpm_pctl_action_last()。
static void fpm_pctl_action_last(){ switch (fpm_state) { //SIGUSR2 case FPM_PCTL_STATE_RELOADING: fpm_pctl_exec(); break; //SIGQUIT case FPM_PCTL_STATE_FINISHING: case FPM_PCTL_STATE_TERMINATING: fpm_pctl_exit(); break; }}- 对于SIGUSR2信号，执行
fpm_pctl_exec函数。该函数内部调用C语言execvp函数启动fpm。 - 对应SIGQUIT、SIGINT、SIGTREM信号，执行
fpm_pctl_exit函数实现主进程退出。
以上就是主进程信号的处理流程，下面介绍子进程信号功能。
子进程信号
子进程信号的初始化流程：fpm_child_init->fpm_signals_init_child。
int fpm_signals_init_child(){ struct sigaction act, act_dfl; memset(&act, 0, sizeof(act)); memset(&act_dfl, 0, sizeof(act_dfl)); act.sa_handler = &sig_soft_quit; act.sa_flags |= SA_RESTART; act_dfl.sa_handler = SIG_DFL; close(sp[0]); close(sp[1]); if (0 > sigaction(SIGTERM, &act_dfl, 0) || 0 > sigaction(SIGINT, &act_dfl, 0) || 0 > sigaction(SIGUSR1, &act_dfl, 0) || 0 > sigaction(SIGUSR2, &act_dfl, 0) || 0 > sigaction(SIGCHLD, &act_dfl, 0) || 0 > sigaction(SIGQUIT, &act, 0)) { printf("failed to init child signals: sigaction()\n"); return -1; } return 0;}子进程设置SIGTERM、SIGINT、SIGUSR1、SIGUSR2、SIGCHLD、SIGQUIT6个信号处理方式。
其中SIGTERM、SIGINT、SIGUSR1、SIGUSR2、SIGCHLD的信号回调函数为SIG_DFL，即默认处理。而SIGQUIT的信号回调函数为sig_soft_quit。
static void sig_soft_quit(int signo){ int saved_errno = errno; close(0); if (0 > socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) { zlog(ZLOG_WARNING, "failed to create a new socket"); } fpm_php_soft_quit(); errno = saved_errno;}此处有一个较难理解的地方：close(0)；它的作用是关闭子进程accept客户端请求的fd描述符。当子进程初始化时，系统将wp->listening_socket通过dup2函数绑定到子进程的STDIN_FILENO设备，STDIN_FILENO对应的FD值为0。 fpm_php_soft_quit函数实现子进程的软退出。代码如下：
void fpm_php_soft_quit(){ fcgi_set_in_shutdown(1);}void fcgi_set_in_shutdown(int new_value){ in_shutdown = new_value;}fpm_php_soft_quit(),将in_shutdown值设为1，in_shutdown控制子进程accept客户端请求操作，当in_shutdown==1时，表明不再accept请求，则子进程会exit，关闭cgi，释放资源等操作。
总结
总体来说，FPM的信号机制简洁、清晰。主进程通过管道来传递信号，注册异步I0事件获取信号内容，通过事件回调来实现信号对应的具体操作。子进程除了SIGQUIT信号实现了软退出，其他5个信号都是使用系统默认函数(SIG_DFL)处理，子信号的信号处理流程位于主进程中。
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