nginx 프로 세 스 모델

nginx 는 대부분의 http 서버 의 방법 을 사용 합 니 다. 즉, master, worker 모델, 하나의 master 프로 세 스 관리 소 개 또는 여러 개의 worker 프로 세 스 입 니 다. 기본 적 인 이벤트 처 리 는 모두 woker 에 놓 여 있 습 니 다. master 는 전체 초기 화 와 worker 에 대한 관 리 를 책임 집 니 다.
nginx 에서 master 와 worker 의 통신 은 socketpair 를 통 해 이 루어 집 니 다. 매번 fork 가 하위 프로 세 스 를 마 친 후에 이 하위 프로 세 스 의 socketpaire 핸들 을 앞 에 존재 하 는 하위 프로 세 스 에 전달 하면 프로 세 스 간 에 도 통신 할 수 있 습 니 다.
nginx 에서 fork 하위 프로 세 스 는 ngxspawn_process 에서 진 행 된:
첫 번 째 매개 변 수 는 전역 설정 이 고 두 번 째 매개 변 수 는 하위 프로 세 스 가 실행 해 야 할 함수 이 며 세 번 째 매개 변 수 는 proc 의 매개 변수 입 니 다.네 번 째 유형.
ngx_pid_t
ngx_spawn_process(ngx_cycle_t *cycle, ngx_spawn_proc_pt proc, void *data,
    char *name, ngx_int_t respawn)

이 함수 의 주요 임 무 는:
1 개 ngxprocesses 전역 배열 은 모든 재고 의 하위 프로 세 스 를 포함 하고 있 습 니 다. fork 에서 나 온 하위 프로 세 스 를 해당 위치 에 넣 습 니 다.이 프로 세 스 의 관련 속성 을 설정 합 니 다.
2 socketpair 를 만 들 고 관련 속성 을 설정 합 니 다.
3. 하위 프로 세 스에 서 전 달 된 함 수 를 실행 합 니 다.
상세 한 코드 를 보기 전에 우 리 는 먼저 몇 가지 주요 데이터 구 조 를 살 펴 보 자.
우선 프로 세 스 구조 입 니 다. 이 구조 체 는 프로 세 스 를 표시 합 니 다.id 상태, channel 등 이 포함 되 어 있 습 니 다.

typedef struct {
///  id
    ngx_pid_t           pid;
///       (   waitpid     ).
    int                 status;
///  channel(     socketpair       )
    ngx_socket_t        channel[2];

///       (     spawn,            ).
    ngx_spawn_proc_pt   proc;
    void               *data;
    char               *name;
///       。
    unsigned            respawn:1;
    unsigned            just_respawn:1;
    unsigned            detached:1;
    unsigned            exiting:1;
    unsigned            exited:1;
} ngx_process_t;

다음은 상세 한 코드 를 살 펴 보 겠 습 니 다.
첫 번 째 부분 부터 보 겠 습 니 다.
 
//      ,         。
ngx_process_t    ngx_processes[NGX_MAX_PROCESSES];
...................................
u_long     on;
    ngx_pid_t  pid;
///    fork     ngx_processes    ,
    ngx_int_t  s;
///  ,           0,               ,         slot。
    if (respawn >= 0) {
        s = respawn;

    } else {
///  ngx_processess,       slot,    fork   ,                   slot。
        for (s = 0; s < ngx_last_process; s++) {
            if (ngx_processes[s].pid == -1) {
                break;
            }
        }
///          。
        if (s == NGX_MAX_PROCESSES) {
            ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, 0,
                          "no more than %d processes can be spawned",
                          NGX_MAX_PROCESSES);
            return NGX_INVALID_PID;
        }
    }

다음은 socketpair 핸들 을 새로 만 들 고 관련 속성 을 초기 화 합 니 다.


///     NGX_PROCESS_DETACHED,         (                  ),       socketpair。
if (respawn != NGX_PROCESS_DETACHED) {

        /* Solaris 9 still has no AF_LOCAL */
///  socketpair
        if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, ngx_processes[s].channel) == -1)
        {
            ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
                          "socketpair() failed while spawning \"%s\"", name);
            return NGX_INVALID_PID;
        }
        。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
///       
        if (ngx_nonblocking(ngx_processes[s].channel[0]) == -1) {
........................................................
        }

        if (ngx_nonblocking(ngx_processes[s].channel[1]) == -1) {
........................................
        }

///      
        on = 1;
        if (ioctl(ngx_processes[s].channel[0], FIOASYNC, &on) == -1) {
.................................................
        }
///    io    
        if (fcntl(ngx_processes[s].channel[0], F_SETOWN, ngx_pid) == -1) {

..............................................
        }
/// exec     。
        if (fcntl(ngx_processes[s].channel[0], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1) {................................................
        }

        if (fcntl(ngx_processes[s].channel[1], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1) {
  。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
        }
///           
        ngx_channel = ngx_processes[s].channel[1];

    } else {
        ngx_processes[s].channel[0] = -1;
        ngx_processes[s].channel[1] = -1;
    }

다음은 fork 하위 프로 세 스 이 며 프로 세 스 관련 인 자 를 설정 합 니 다.

///          slot。
ngx_process_slot = s;


    pid = fork();

    switch (pid) {

    case -1:
        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
                      "fork() failed while spawning \"%s\"", name);
        ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);
        return NGX_INVALID_PID;

    case 0
///   ,               
        ngx_pid = ngx_getpid();
        proc(cycle, data);
        break;

    default:
        break;
    }

    ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "start %s %P", name, pid);

    ngx_processes[s].pid = pid;
    ngx_processes[s].exited = 0;

///    0,              ,                    。
    if (respawn >= 0) {
        return pid;
    }
///         。
    ngx_processes[s].proc = proc;
    ngx_processes[s].data = data;
    ngx_processes[s].name = name;
    ngx_processes[s].exiting = 0;


///      。
    switch (respawn) {

    case NGX_PROCESS_RESPAWN:
        ngx_processes[s].respawn = 1;
        ngx_processes[s].just_respawn = 0;
        ngx_processes[s].detached = 0;
        break;

    case NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN:
        ngx_processes[s].respawn = 1;
        ngx_processes[s].just_respawn = 1;
        ngx_processes[s].detached = 0;
        break;

    case NGX_PROCESS_DETACHED:
        ngx_processes[s].respawn = 0;
        ngx_processes[s].just_respawn = 0;
        ngx_processes[s].detached = 1;
        break;
    }

    if (s == ngx_last_process) {
        ngx_last_process++;
    }

return pid;

여기 서 문제 가 있 습 니 다. 바로 뒤에 있 는 포크 의 하위 프로 세 스 가 앞 에 있 는 포크 의 하위 프로 세 스 가 자신의 프로 세 스 와 관련 된 정 보 를 얻 을 수 있 도록 하 는 방법 입 니 다.nginx 에 서 는 새로운 하위 프로 세 스 fork 가 끝 날 때마다 부모 프로 세 스 가 이 하위 프로 세 스 id 와 스 트림 파이프 의 핸들 channel [0] 을 앞의 하위 프로 세 스 에 전달 합 니 다.이렇게 프로 세 스 간 에 도 통신 할 수 있다.
관련 데이터 구조 먼저 보기:

///              。
typedef struct {
///        。
     ngx_uint_t  command;
///      id
     ngx_pid_t   pid;
///          
     ngx_int_t   slot;
///   fd
     ngx_fd_t    fd;
} ngx_channel_t;


다음은 코드:
static void
ngx_start_worker_processes(ngx_cycle_t *cycle, ngx_int_t n, ngx_int_t type)
{
    ngx_int_t      i, s;
    ngx_channel_t  ch;

....................................
///           
    ch.command = NGX_CMD_OPEN_CHANNEL;

///  n,           ,       。
    for (i = 0; i < n; i++) {

        cpu_affinity = ngx_get_cpu_affinity(i);

///          。  fork   。
        ngx_spawn_process(cycle, ngx_worker_process_cycle, NULL,
                          "worker process", type);
///   channel,ngx_process_slot        spawn         ,          。
        ch.pid = ngx_processes[ngx_process_slot].pid;
        ch.slot = ngx_process_slot;
        ch.fd = ngx_processes[ngx_process_slot].channel[0];

///       
        for (s = 0; s < ngx_last_process; s++) {
///           。
            if (s == ngx_process_slot
                || ngx_processes[s].pid == -1
                || ngx_processes[s].channel[0] == -1)
            {
                continue;
            }

            ngx_log_debug6(NGX_LOG_DEBUG_CORE, cycle->log, 0,
                          "pass channel s:%d pid:%P fd:%d to s:%i pid:%P fd:%d",
                          ch.slot, ch.pid, ch.fd,
                          s, ngx_processes[s].pid,
                          ngx_processes[s].channel[0]);

            /* TODO: NGX_AGAIN */
///      channel      (       )。
            ngx_write_channel(ngx_processes[s].channel[0],
                              &ch, sizeof(ngx_channel_t), cycle->log);
        }
    }
}

하위 프로 세 스에 서 어떻게 처리 되 었 습 니까? 하위 프로 세 스 의 파이프 읽 기 이벤트 캡 처 함 수 는 ngx 입 니 다.channel_handler (ngx event t * ev) 는 이 함수 에서 mseeage 를 읽 고 해석 하 며 명령 에 따라 처리 합 니 다. 코드 세 션 을 보십시오.

///  ch    channel。

        switch (ch.command) {

        case NGX_CMD_QUIT:
            ngx_quit = 1;
            break;

        case NGX_CMD_TERMINATE:
            ngx_terminate = 1;
            break;

        case NGX_CMD_REOPEN:
            ngx_reopen = 1;
            break;

        case NGX_CMD_OPEN_CHANNEL:
///         ,   ngx_processes         。
            ngx_processes[ch.slot].pid = ch.pid;
            ngx_processes[ch.slot].channel[0] = ch.fd;
            break;

        case NGX_CMD_CLOSE_CHANNEL:
.....................................................

            if (close(ngx_processes[ch.slot].channel[0]) == -1) {
                ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, ev->log, ngx_errno,
                              "close() channel failed");
            }

            ngx_processes[ch.slot].channel[0] = -1;
            break;
        }

다음은 worker 와 master 가 어떻게 상호작용 을 하 는 지, 그리고 master 가 외부 와 어떻게 상호작용 을 하 는 지 상세 하 게 살 펴 보 겠 습 니 다 (예 를 들 어 열 코드 교체, reconfig 등 작업).
nginx 에서 worker 와 master 의 상호작용 은 앞에서 말 했 듯 이 스 트림 파이프 와 신 호 를 통 해 이 루어 진 것 이 고 master 와 외부의 상호작용 은 신 호 를 통 해 이 루어 진 것 입 니 다.
master 의 주 순환 을 보기 전에 우 리 는 먼저 신호 처리 와 함 수 를 봅 니 다. nginx 에서 부자 프로 세 스 의 신호 처리 함 수 는 같 습 니 다. 다만 하나의 변 수 는 master 와 worker 에서 할당 값 이 다 르 기 때문에 구분 합 니 다.
신호 처리 에서 해당 하 는 표지 변 수 를 설정 하여 주 순환 에서 이러한 변 수 를 판단 하여 해당 하 는 조작 을 한다.

///      。
#define NGX_SHUTDOWN_SIGNAL      QUIT
#define NGX_TERMINATE_SIGNAL     TERM
#define NGX_NOACCEPT_SIGNAL      WINCH
#define NGX_RECONFIGURE_SIGNAL   HUP

#if (NGX_LINUXTHREADS)
#define NGX_REOPEN_SIGNAL        INFO
#define NGX_CHANGEBIN_SIGNAL     XCPU
#else
#define NGX_REOPEN_SIGNAL        USR1
#define NGX_CHANGEBIN_SIGNAL     USR2
#endif


void
ngx_signal_handler(int signo)
{
    char            *action;
    ngx_int_t        ignore;
    ngx_err_t        err;
    ngx_signal_t    *sig;

    ignore = 0;

    err = ngx_errno;

///          
    for (sig = signals; sig->signo != 0; sig++) {
        if (sig->signo == signo) {
            break;
        }
    }

    ngx_time_update(0, 0);

    action = "";

///  ngx_process master worker     。
    switch (ngx_process) {
///master 。
    case NGX_PROCESS_MASTER:
    case NGX_PROCESS_SINGLE:
        switch (signo) {

        case ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL):
///     quit  ,       。
            ngx_quit = 1;
            action = ", shutting down";
            break;

        case ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL):
        case SIGINT:
///sigint  , 
            ngx_terminate = 1;
            action = ", exiting";
            break;

        case ngx_signal_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL):
///winch  ,    accept。
            ngx_noaccept = 1;
            action = ", stop accepting connections";
            break;

        case ngx_signal_value(NGX_RECONFIGURE_SIGNAL):
///sighup    reconfig
            ngx_reconfigure = 1;
            action = ", reconfiguring";
            break;

        case ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL):
///    ,  reopen
            ngx_reopen = 1;
            action = ", reopening logs";
            break;
///     .
        case ngx_signal_value(NGX_CHANGEBIN_SIGNAL):
            if (getppid() > 1 || ngx_new_binary > 0) {

                /*
                 * Ignore the signal in the new binary if its parent is
                 * not the init process, i.e. the old binary's process
                 * is still running.  Or ignore the signal in the old binary's
                 * process if the new binary's process is already running.
                 */
///       ,      。。
                action = ", ignoring";
                ignore = 1;
                break;
            }
///     ,       。     
            ngx_change_binary = 1;
            action = ", changing binary";
            break;

        case SIGALRM:
            break;

        case SIGIO:
            ngx_sigio = 1;
            break;

        case SIGCHLD:
///      ,    。
            ngx_reap = 1;
            break;
        }

        break;
///worker     。worker     。
    case NGX_PROCESS_WORKER:
        switch (signo) {

        case ngx_signal_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL):
            ngx_debug_quit = 1;
        case ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL):
            ngx_quit = 1;
            action = ", shutting down";
            break;

        case ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL):
        case SIGINT:
            ngx_terminate = 1;
            action = ", exiting";
            break;

        case ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL):
            ngx_reopen = 1;
            action = ", reopening logs";
            break;

 ...............................................
        }

        break;
    }

................................................

///       sigchld,        ( waitpid)。
    if (signo == SIGCHLD) {
        ngx_process_get_status();
    }

    ngx_set_errno(err);
}

먼저 master 의 주 순환 을 살 펴 보면 처리 가 간단 합 니 다. 바로 순환 과정 에서 해당 하 는 조건 을 판단 한 다음 에 해당 하 는 처리 에 들 어 가 는 것 입 니 다.이곳 의 관련 표지 위 치 는 기본적으로 위의 신호 처리 함수 에서 값 을 부여 합 니 다.:


for ( ;; ) {
///delay            ,       SIGINT   ,             ,              ,           ,          ,    sigkill      (    ),     。
        if (delay) {
            delay *= 2;
..............................................

            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;
///     。
            if (setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) == -1) {
                ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
                              "setitimer() failed");
            }
        }
///  ,     。

        sigsuspend(&set);

        ngx_time_update(0, 0);

        ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "wake up");

///ngx_reap 1,          。
        if (ngx_reap) {
            ngx_reap = 0;
            ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "reap children");
///            (  worker    ,           worker ),              0.
            live = ngx_reap_children(cycle);
        }

///          ,     ngx_terminate  ngx_quit  , master  。
        if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) {
            ngx_master_process_exit(cycle);
        }
///   sigint  。
        if (ngx_terminate) {
///    。
            if (delay == 0) {
                delay = 50;
            }

            if (delay > 1000) {
///    ,     worker
                ngx_signal_worker_processes(cycle, SIGKILL);
            } else {
///    sigint worker,    。
                ngx_signal_worker_processes(cycle,
                                       ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL));
            }

            continue;
        }

///  quit  。
        if (ngx_quit) {
///   worker 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;
        }

///    reconfig   
        if (ngx_reconfigure) {
            ngx_reconfigure = 0;
///                    (          master)。       ,         config。
            if (ngx_new_binary) {
                ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,
                                           NGX_PROCESS_RESPAWN);
                ngx_start_cache_manager_process(cycle, NGX_PROCESS_RESPAWN);
                ngx_noaccepting = 0;

                continue;
            }

            ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reconfiguring");
///     config,       worker
            cycle = ngx_init_cycle(cycle);
            if (cycle == NULL) {
                cycle = (ngx_cycle_t *) ngx_cycle;
                continue;
            }

            ngx_cycle = cycle;
            ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx,
                                                   ngx_core_module);
            ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,
                                       NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN);
            ngx_start_cache_manager_process(cycle, NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN);
            live = 1;
            ngx_signal_worker_processes(cycle,
                                        ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));
        }
///            。            ,  ngx_noacceptig    ,        (                  accept  ?)
        if (ngx_restart) {
            ngx_restart = 0;
            ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,
                                       NGX_PROCESS_RESPAWN);
            ngx_start_cache_manager_process(cycle, NGX_PROCESS_RESPAWN);
            live = 1;
        }
///    log
        if (ngx_reopen) {
            ngx_reopen = 0;
            ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs");
            ngx_reopen_files(cycle, ccf->user);
            ngx_signal_worker_processes(cycle,
                                        ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL));
        }

///     
        if (ngx_change_binary) {
            ngx_change_binary = 0;
            ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "changing binary");
///       ,     execve       。
            ngx_new_binary = ngx_exec_new_binary(cycle, ngx_argv);
        }
///     accept  ,     worker  (     ,  master     ).。
        if (ngx_noaccept) {
            ngx_noaccept = 0;
            ngx_noaccepting = 1;
/// worker    。
            ngx_signal_worker_processes(cycle,
                                        ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));
        }
    }
}

그리고 워 커 의 메 인 순환 을 살 펴 보면 워 커 의 것 은 비교적 간단 합 니 다.논리 와 master 의 유사 성:
  
 for ( ;; ) {
///ngx_exiting    master quit   ,   1,          。
        if (ngx_exiting) {

            c = cycle->connections;
.............................................
///        worker
            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");

        ngx_process_events_and_timers(cycle);

///  shutdown   worker    
        if (ngx_terminate) {
            ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");

            ngx_worker_process_exit(cycle);
        }

///  quit  
        if (ngx_quit) {
            ngx_quit = 0;
            ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0,
                          "gracefully shutting down");
            ngx_setproctitle("worker process is shutting down");

            if (!ngx_exiting) {
///  socket,        。
                ngx_close_listening_sockets(cycle);
                ngx_exiting = 1;
            }
        }

///  master    log   。
        if (ngx_reopen) {
            ngx_reopen = 0;
            ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs");
            ngx_reopen_files(cycle, -1);
        }
    }

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