nginx源码学习——进程间通信机制

最新推荐文章于 2021-12-14 14:41:10 发布

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#nginx #源码 #进程间通信 #机制

本文详细介绍了nginx的进程架构，包括master和worker进程的角色。重点解析了User如何通过发送信号与master交互，以及master如何通知worker进行reload、stop等操作。同时，探讨了worker进程间的通信机制，主要使用共享内存和互斥锁来提高效率并解决惊群问题。整个通信设计都以提升性能为目标。

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进程架构

nginx作为高性能的web服务器，采用的是多进程的方式，由一个master进程和若干个worker进程组成。作为web服务器，nginx的设计从头至尾体现两个字：性能。一般推荐worker进程数和机器的CPU核数相同。这样可以最大限度提升性能。
nginx的进程间通信主要涉及三个方面：master与操作系统的通信，master和worker进程的通信，worker进程与worker进程的通信。
这里写图片描述

User向master进程发送信号

nginx几乎重新定义了所有系统消息的处理函数。用户可以通过执行“nginx -s reload”的方式，调用kill函数对master进程发送特定信号。master进程的自定义处理函数随即被触发。

nginx自定义命令和对应的消息类型，处理函数：

ngx_signal_t  signals[] = {
    { ngx_signal_value(NGX_RECONFIGURE_SIGNAL),
      "SIG" ngx_value(NGX_RECONFIGURE_SIGNAL),
      "reload",
      ngx_signal_handler },

    { ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL),
      "SIG" ngx_value(NGX_REOPEN_SIGNAL),
      "reopen",
      ngx_signal_handler },

    { ngx_signal_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL),
      "SIG" ngx_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL),
      "",
      ngx_signal_handler },

    { ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL),
      "SIG" ngx_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL),
      "stop",
      ngx_signal_handler },

在调用“nginx -s reload”后，会在main函数中触发ngx_signal_process，向master发送信号。

int main（）
{
    //部分代码省略
    if (ngx_init_signals(cycle->log) != NGX_OK) {
        return 1;
    }
    //部分代码省略
    if (ngx_signal) {
        return ngx_signal_process(cycle, ngx_signal);
    }
    //部分代码省略
}

ngx_int_t
ngx_signal_process(ngx_cycle_t *cycle, char *sig)
{
    ssize_t           n;
    ngx_int_t         pid;
    ngx_file_t        file;
    ngx_core_conf_t  *ccf;
    u_char            buf[NGX_INT64_LEN + 2];

    ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "signal process started");

    ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module);

    ngx_memzero(&file, sizeof(ngx_file_t));

    file.name = ccf->pid;
    file.log = cycle->log;
    //获取master进程的PID
    file.fd = ngx_open_file(file.name.data, NGX_FILE_RDONLY,
                            NGX_FILE_OPEN, NGX_FILE_DEFAULT_ACCESS);

    if (file.fd == NGX_INVALID_FILE) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_ERR, cycle->log, ngx_errno,
                      ngx_open_file_n " \"%s\" failed", file.name.data);
        return 1;
    }

    n = ngx_read_file(&file, buf, NGX_INT64_LEN + 2, 0);

    if (ngx_close_file(file.fd) == NGX_FILE_ERROR) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
                      ngx_close_file_n " \"%s\" failed", file.name.data);
    }

    if (n == NGX_ERROR) {
        return 1;
    }

    while (n-- && (buf[n] == CR || buf[n] == LF)) { /* void */ }

    pid = ngx_atoi(buf, ++n);

    if