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解析 nginx启动期做了哪些事

原文 http://blog.csdn.net/Code_My_Dream/article/details/77970433

2017-09-13 22:20:48阅读(130)


nginx是个多进程web容器,不同的配置下它的启动方式也是不同的,这里我只说说最典型的启动方式。

它有1个master进程,和多个worker进程(最优配置的数量与CPU核数相关)。那么,首先我们要找到main函数,它在src/core/nginx.c文件中。谈到源码了,这时我们先简单看下源码的目录结构吧。


nginx主要有下列目录:

src/core,这个目录存放了基础的数据结构像LIST、红黑树、nginx字符串,贯穿始终的一些逻辑结构如ngx_cycle_s、ngx_connection_s等,还有对一些底层操作的封装如log、文件操作、共享内存、内存池等,最后还有个nginx.c这个main启动函数了。

src/event,这个目录下存放与抽象事件相关的结构和钩子函数。nginx是以事件驱动处理流程的,事件自然是整个体系的核心了,这里定义了最核心的ngx_event_s结构。

src/event/modules目录存放了具体的种种事件驱动方式,例如epoll、kqueue、poll、aio、select等,它们通过ngx_event_actions_t结构体中的钩子挂在nginx中。nginx启动时会根据配置来决定使用哪种实现方式。

src/os/unix中存放了unix系统下许多函数调用的UNIX实现。

src/http目录存放到http module的相关实现,这个module负责处理http请求,包括协议的解析以及访问backend server的代码。

src/http/module目录存放http module类型的一些特定用途的module,比如gzip处理加密,图片压缩等。


有个初步了解后,回到main函数中,顺序看看我们感兴趣的事情。它先执行了ngx_time_init,为什么要初始化时间呢?nginx考虑的还是很周到的,取系统时间gettimeofday是系统调用,这意味着,需要发送中断给linux内核,内核需要做进程间切换来处理这个调用。这是一个不能忽视成本的函数。nginx封装了时间函数,这样,每次我们需要处理时间时,并不是调用gettimeofday,而是nginx自己缓存的时间,这样大量减少了系统调用,取当前时间这事可是谁都爱干的。


那么,nginx是怎么维护自己的这个时钟呢?如何保证用户取到的当前时间是有意义的?nginx设计者的出发点是,nginx是事件驱动机制,当一批事件发生时,也就是epoll_wait返回时,会取一次gettimeofday来更新自己的时间,然后调用各个事件对应的处理函数。这些函数都会保证自己是无阻塞的,也就是毫秒级的处理能力,所以,在任何一个事件处理函数中,取到的时间都是之前epoll_wait刚返回时取到的时间,这样,即使拿到的时间慢了几毫秒也无所谓。关键是,每个函数都是无阻塞的,都要迅速的把控制权交还给nginx,这是基本设计原则哈。


main函数初始化时间后,建立了最核心的数据结构ngx_cycle,之后无论是worker进程还是master进程都是围绕着它进行的。下面,我们要超级关注ngx_init_cycle这个函数,启动过程中大量的工作是在这完成的,代码就不列了,这个函数有800行,超大,也可见其之关键。ngx_init_cycle里做的第一件事就是调用所有nginx module里的create_conf方法。好,现在我们才来详细看下nginx module是什么。


nginx 抽象出一个ngx_module_s结构用来描述各个module,每个module处理它感兴起的事件。nginx里共有多少个module既是写死在代码中的,也是可以灵活配置的,呵呵,nginx式的玩法。回想下,下载nginx源码包后,我们也要执行它提供的configure操作,这个命令会生成makefile和ngx_modules文件,makefilel决定编译哪些module源文件,而生成的ngx_modules.c文件决定编译出的执行文件究竟使用哪些module。ngx_modules.c里面会生成一个数组ngx_modules,这是整个nginx工程都在使用的全局变量,它的形式如下:

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