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Nginx学习——进程模型(master 进程)
进程模型
Nginx分为Single和Master两种进程模型,Single模型即为单进程方式工作,具有较差的容错能力,不适合生产之用。Master模型即为一个master进程+N个worker进程的工作方式。生产环境都是用master-worker模型来工作。
master进程
我们知道在main函数中完成了Nginx启动初始化过程,启动初始化过程中的一个重要环节就是解析配置文件,回调各个配置指令的回调函数,因此完成了各个模块的配置及相互关联。在所有的这些重要及不重要的初始化完成后,main函数就开始为我们打开进程的“大门”——调用ngx_master_process_cycle(cycle); 在剖析ngx_master_process_cycle(cycle)之前,我们先来看看该函数中用到的7个标志位,如下面的表所示:
进程中接收到的信号对Nginx框架的意义:
信号 | 对应进程中的全局标志位变量 | 意义 |
QUIT | ngx_quit | 优雅地关闭整个服务 |
TERM或INT | ngx_terminate | 强制关闭整个服务 |
USR1 | ngx_reopen | 重新打开服务中的所有文件 |
WINCH | ngx_noaccept | 所有子进程不再接受处理新的连接,实际相当于对所有子进程发送QUIT信号 |
USR2 | ngx_change_binary | 平滑升级到新版本的Nginx程序 |
HUP | ng_reconfigure | 重读配置文件并使服务对新配置项生效 |
CHLD | ngx_reap | 有子进程意外结束,这时需要监控所有子进程,也就是ngx_reap_children方法所做的工作 |
还有一个标志位会用到:ngx_restart,它仅仅是在master工作流程中作为标志位使用,与信号无关。master进程就是根据这8个标志来决定工作流程的,流程图如下:
以下是对ngx_master_process_cycle()函数源码的剖析,可参照流程图理解:
void ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle) { char *title; u_char *p; size_t size; ngx_int_t i; ngx_uint_t n, sigio; sigset_t set; struct itimerval itv; ngx_uint_t live; ngx_msec_t delay; ngx_listening_t *ls; ngx_core_conf_t *ccf; /*屏蔽一些列信号*/ sigemptyset(&set); sigaddset(&set, SIGCHLD); 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)); if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "sigprocmask() failed"); } sigemptyset(&set); size = sizeof(master_process); for (i = 0; i < ngx_argc; i++) { size += ngx_strlen(ngx_argv[i]) + 1; } title = ngx_pnalloc(cycle->pool, size); p = ngx_cpymem(title, master_process, sizeof(master_process) - 1); for (i = 0; i < ngx_argc; i++) { *p++ = ' '; p = ngx_cpystrn(p, (u_char *) ngx_argv[i], size); } ngx_setproctitle(title); ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module); /*创建子进程,接受请求,完成响应*/ ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN); /*创建有关cache的子进程*/ ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0); ngx_new_binary = 0; delay = 0; sigio = 0; live = 1; for ( ;; ) { if (delay) { if (ngx_sigalrm) { sigio = 0; delay *= 2; ngx_sigalrm = 0; } ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "termination cycle: %d", delay); itv.it_interval.tv_sec = 0; itv.it_interval.tv_usec = 0; itv.it_value.tv_sec = delay / 1000; itv.it_value.tv_usec = (delay % 1000 ) * 1000; //设置定时器 if (setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "setitimer() failed"); } } ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "sigsuspend"); /*master进程挂起,等待信号的产生*/ sigsuspend(&set); ngx_time_update(); ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "wake up, sigio %i", sigio); /*ngx_reap若为1,则表示要监控所有子进程*/ if (ngx_reap) { ngx_reap = 0; ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "reap children"); /*ngx_reap_children(会遍历ngx_process数组,检查每个子进程的状态,对于非正常退出的子进程会重新拉起, 最后,返回一个live标志位,如果所有的子进程都已经正常退出,则live为0,初次之外live为1。*/ live = ngx_reap_children(cycle); } /*当live标志为0,并且ngx_terminate或ngx_quit中的一个标志位1时,都将调用ngx_master_process_exit方法退出master进程*/ if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) { ngx_master_process_exit(cycle); } /*ngx_terminate标志为1,则向所有子进程发送信号TERM,通知子进程强制退出进程*/ if (ngx_terminate) { if (delay == 0) { delay = 50; } if (sigio) { sigio--; continue; } sigio = ccf->worker_processes + 2 /* cache processes */; //强制退出进程 if (delay > 1000) { ngx_signal_worker_processes(cycle, SIGKILL); } else { ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL)); } continue; } //优雅地退出服务,向所有子进程发送QUIT信号,通知它们退出进程 if (ngx_quit) { ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); ls = cycle->listening.elts; for (n = 0; n < cycle->listening.nelts; n++) { if (ngx_close_socket(ls[n].fd) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cycle->log, ngx_socket_errno, ngx_close_socket_n " %V failed", &ls[n].addr_text); } } cycle->listening.nelts = 0; continue; } /* 重新读取配置文件。Nginx不会让原先的worker等子进程在从新读取配置文件。 它的策略是重新初始化ngx_cycle_t结构体,用它来读取新的配置文件,再拉起 新的worker进程,销毁就的worker进程。 */ if (ngx_reconfigure) { ngx_reconfigure = 0; if (ngx_new_binary) { ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN); ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0); ngx_noaccepting = 0; continue; } ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reconfiguring"); /*调用ngx_init_cycle方法重新初始化ngx_cycle_t结构体*/ cycle = ngx_init_cycle(cycle); if (cycle == NULL) { cycle = (ngx_cycle_t *) ngx_cycle; continue; } ngx_cycle = cycle; //重新读取配置文件 ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module); //启动worker子进程 ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN); //启动cache_manage子进程 ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 1); /* allow new processes to start */ ngx_msleep(100); live = 1; //向原先的所有子进程发送QUIT信号 ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); } /* 调用ngx_start_worker_processes拉起worker进程,调用ngx_start_cache_manager_processes 根据缓存模块的请款选择是否启动cache manage进程或者cache loader进程, 同时将live置为1,ngx_restart置为0 */ if (ngx_restart) { ngx_restart = 0; ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN); ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0); live = 1; } /*重新打开所有文件*/ if (ngx_reopen) { /*将ngx_reopen置为0*/ ngx_reopen = 0; ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs"); /*调用ngx_reopen_files方法重新打开所有文件*/ ngx_reopen_files(cycle, ccf->user); /*向所有子进程发送USR1信号,要求子进程都重新打开所有文件*/ ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL)); } /*表示需要平滑升级Nginx*/ if (ngx_change_binary) { /*将ngx_change_binary标志置为0*/ ngx_change_binary = 0; ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "changing binary"); /*调用ngx_exec_new_binary方法用新的子进程启动新版本的Nginx程序*/ ngx_new_binary = ngx_exec_new_binary(cycle, ngx_argv); } /*向所有子进程发送QUIT信号,要求他们优雅关闭服务*/ if (ngx_noaccept) { /*将ngx_noaccept置为0*/ ngx_noaccept = 0; /*将ngx_noaccepting置为1,表示正在停止接受新的连接*/ ngx_noaccepting = 1; /*向所有子进程发送QUIT信号*/ ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); } } }
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