nginx源码分析—启动流程

释放双眼,带上耳机,听听看~!

Content

  1. main()分析
  2. 注意问题

2.1 几个初值
2.2 nginx工作模式
2.3 一些配置
2.4 其他开关
3. 小结

0.序

本文主要分析
nginx
主程序。

nginx
主程序
main()
实现文件:
./src/core/nginx.c

.
表示
nginx-1.0.4
代码目录,本文为
/usr/src/nginx-1.0.4

1. main()
分析

nginx
启动过程如下。

  • 调用

ngx_get_options
()
解析命令参数;

  • 调用

ngx_time_init
()
初始化并更新时间,如全局变量
ngx_cached_time

  • 调用

ngx_log_init
()
初始化日志,如初始化全局变量
ngx_prefix
,打开日志文件
ngx_log_file.fd

  • 清零全局变量

ngx_cycle
,并为
ngx_cycle
.pool
创建大小为
1024B
的内存池;

  • 调用

ngx_save_argv
()
保存命令行参数至全局变量
ngx_os_argv

ngx_argc

ngx_arg
v
中;

  • 调用

ngx_process_options
()
初始化
ngx_cycle

prefix, conf_prefix, conf_file, conf_param
等字段;

  • 调用

ngx_os_init
()
初始化系统相关变量,如内存页面大小
ngx_pagesize
,
ngx_cacheline_size
,
最大连接数
ngx_max_sockets
等;

  • 调用

ngx_crc32_table_init
()
初始化
CRC

(
后续的
CRC
校验通过查表进行,效率高
)

  • 调用

ngx_add_inherited_sockets
()
继承
sockets

  • 解析环境变量

NGINX_VAR="NGINX"
中的
sockets
,并保存至
ngx_cycle
.listening
数组;
* 设置
ngx_inherited
=1

  • 调用

ngx_set_inherited_sockets
()
逐一对
ngx_cycle.listening
数组中的
sockets
进行设置;

  • 具体可参考

<nginx
源码分析—初始化过程中处理继承的
sockets>

  • 初始化每个

module

index
,并计算
ngx_max_module
;具体可参考<nginx源码分析—模块及其初始化>

  • 调用

ngx_init_cycle
()
进行初始化;

  • 该初始化主要对

ngx_cycle
结构进行;

  • 具体可参考

<nginx
源码分析—全局变量
ngx_cycle
的初始化

  • 若有信号,则进入

ngx_signal_process
()
处理;

  • 调用

ngx_init_signals
()
初始化信号;主要完成信号处理程序的注册;

  • 若无继承

sockets
,且设置了守护进程标识,则调用
ngx_daemon()
创建守护进程;

  • 调用

ngx_create_pidfile
()
创建进程记录文件;
(

NGX_PROCESS_MASTER
=1
进程,不创建该文件
)

  • 进入进程主循环;

  • 若为

NGX_PROCESS_SINGLE
=1
模式,则调用
ngx_single_process_cycle
()
进入进程循环;

  • 否则为

master-worker
模式,调用
ngx_master_process_cycle
()
进入进程循环;

简要的函数调用图如下。具体的还是需要阅读源代码。

nginx源码分析—启动流程

2. 注意问题

2.1 几个初值 

00353:    ngx_cycle = cycle;  
/* cycle是调用ngx_init_cycle()的返回值,而调用该函数的参数也是ngx_cycle */
  
1.
00354:  
1.
00355:    ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module);  
1.
00356:  
1.
00357:    
if
 (ccf->master && ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE) { 
/* ccf->master=-1 */
  
1.
00358:        ngx_process = NGX_PROCESS_MASTER;  
1.
00359:    }  

此处单独将该段代码拿出来,说明以下问题。

ngx_process在此处的值是什么?——NGX_PROCESS_SINGLE=0

ccf->master在此处的值之什么?——NGX_CONF_UNSET=-1

ngx_prefix何时初始化的?——ngx_log_init()中初始化

(1)ccf->master

ccf->master的值是在ngx_init_cycle()函数中调用NGX_CORE_MODULE模块的create_conf钩子(callback)完成初始化的。

(2)ngx_process

ngx_process是全局变量,定义如下。

//./src/os/unix/ngx_process_cycle.c
  
1.
ngx_uint_t    ngx_process;  
1.
ngx_pid_t     ngx_pid;  
1.
ngx_uint_t    ngx_threaded;  

其在ngx_init_cycle()中没有被初始化,故其初值为0。

(3)ngx_prefix

[cpp]  view plain copy

static
 u_char      *ngx_prefix;       
/* nginx工作目录,默认为/usr/local/nginx/ */
  
1.
static
 u_char      *ngx_conf_file;    
/* 配置文件 */
  
1.
static
 u_char      *ngx_conf_params;  
/* nginx指令 */
  

在ngx_log_init()中初始化。

实际上,在main()函数开始调用的ngx_get_options()函数,即是处理nginx启动的命令,并从中获取参数并赋予相应的变量。

-p:ngx_prefix

-c:ngx_conf_file

-g:ngx_conf_params

-s:ngx_signal

关于这一点,可从以下命令结果看出端倪。

[plain]  view plain copy

# ./nginx -h  
1.
nginx: nginx version: nginx/1.0.4  
1.
nginx: Usage: nginx [-?hvVtq] [-s signal] [-c filename] [-p prefix] [-g directives]  
1.
  
1.
Options:  
1.
  -?,-h         : this help  
1.
  -v            : show version and exit  
1.
  -V            : show version and configure options then exit  
1.
  -t            : test configuration and exit  
1.
  -q            : suppress non-error messages during configuration testing  
1.
  -s signal     : send signal to a master process: stop, quit, reopen, reload  
1.
  -p prefix     : set prefix path (default: /usr/local/nginx/)  
1.
  -c filename   : set configuration file (default: conf/nginx.conf)  
1.
  -g directives : set global directives out of configuration file  

2.2 nginx工作模式

因此,main()函数返回前调用ngx_master_process_cycle()函数进入多进程(master/worker)工作模式。如下。

00401:    
if
 (ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE) {  
/* 单进程 */
  
1.
00402:        ngx_single_process_cycle(cycle);  
1.
00403:  
1.
00404:    } 
else
 {                                  
/* 多进程 */
  
1.
00405:        ngx_master_process_cycle(cycle);  
1.
00406:    }  

具体请参考<nginx源码分析—master/worker进程启动>。

2.3 一些配置

看源代码时,会注意到有些宏(宏全部大写,中间用下划线隔开,这是nginx代码规范。实际上,绝大多数系统均采用此规范)找不到定义,例如NGX_PREFIX、NGX_CONF_PREFIX、NGX_CONF_PATH等。

实际上,这些宏定义由configure程序进行自动配置时生成。配置时会自动生成ngx_auto_config.h文件(如果你用source insight阅读源代码,需要将该文件加入工程),如下。

./objs/ngx_auto_config.h(此处列出其中一部分常用的宏,未按顺序)

#ifndef NGX_COMPILER
  
1.
#define NGX_COMPILER  "gcc 4.6.1 20110908 (Red Hat 4.6.1-9) (GCC) "
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_PCRE
  
1.
#define NGX_PCRE  1
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_PREFIX
  
1.
#define NGX_PREFIX  "/usr/local/nginx/"
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_CONF_PREFIX
  
1.
#define NGX_CONF_PREFIX  "conf/"
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_CONF_PATH
  
1.
#define NGX_CONF_PATH  "conf/nginx.conf"
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_PID_PATH
  
1.
#define NGX_PID_PATH  "logs/nginx.pid"
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_LOCK_PATH
  
1.
#define NGX_LOCK_PATH  "logs/nginx.lock"
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_ERROR_LOG_PATH
  
1.
#define NGX_ERROR_LOG_PATH  "logs/error.log"
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_HTTP_LOG_PATH
  
1.
#define NGX_HTTP_LOG_PATH  "logs/access.log"
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_HTTP_CLIENT_TEMP_PATH
  
1.
#define NGX_HTTP_CLIENT_TEMP_PATH  "client_body_temp"
  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#ifndef NGX_HTTP_PROXY_TEMP_PATH
  
1.
#define NGX_HTTP_PROXY_TEMP_PATH  "proxy_temp"
  
1.
#endif
  

2.4 其他开关

还有一些开关,如NGX_FREEBSD, NGX_PCRE,NGX_OPENSSL等,这些宏也在configure过程中自动配置。nginx启动时会根据这些宏是否定义调用相应的函数。此处非本文重点,不再赘述。

以上3个宏分别调用相应函数进行debug的初始化、正则表达式初始化和SSL的初始化。如下。(代码未按顺序)

#if (NGX_FREEBSD)
  
1.
    ngx_debug_init();  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#if (NGX_PCRE)
  
1.
    ngx_regex_init();  
1.
#endif
  
1.
  
1.
#if (NGX_OPENSSL)
  
1.
    ngx_ssl_init(log);  
1.
  
1.
#endif
  

3. 小结

本文简单分析nginx的启动过程,后文继续分析其中的ngx_init_cycle()和master/worker工作模型。

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