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[系统运维]NGINX源码之:多进程通信与请求负载

在开始学习NGINX多进程实现之前,先来看下开启多进程的配置:

master_process off;#off表示关闭主进程处理模式,主进程创建监听后,不接受请求和处理请求,转由worker进程处理
worker_processes  1;#worker进程个数

在main方法中,首先会通过ngx_init_signals()初始化信号处理:
在这里插入图片描述

接下来会进入ngx_master_process_cycle()方法:

方法首先是关于进程信号的一堆设置:
在这里插入图片描述

这里就不对内核信号处理机制做深入解读。大概如下:sigprocmask设置了需要屏蔽的信号,即进程会忽略sigaddset集范围中发生的信号,使sigaddset的信号集发生的信号处于待处理状态,sigsuspend使用空的set(sigsuspend函数通过将进程的屏蔽字替换为由参数sigmask给出的信号集,然后挂起进程的执行。注意操作的先后顺序,是先替换再挂起程序的执行。程序将在信号处理函数执行完毕后继续执行。),将屏蔽信号设置为空,假如没有信号发生,会挂起进程,如果有未处理的信号,则会处理信号,然后继续运行程序。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
接下来来看看创建子进程的核心代码:ngx_start_worker_processes()
在这里插入图片描述
ngx_spawn_process():

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在ngx_master_process_cycle方法中我们可知,在有子进程退出时,会调用ngx_reap_children(),里面会遍历每个worker的spawn、just_spawn、detch配置,从而决定要不要重启worker或者关闭清理子进程占用的资源。

这里debug子进程的时候有个小技巧:clion中的调试器控制台(带有标签gdb的选项卡),然后输入set follow-fork-mode child和set detach-on-fork off(要在fork出子进程前输入)在这里插入图片描述

由fork()之后case 0可知,子进程会执行ngx_worker_process_cycle()
在这里插入图片描述

1、ngx_worker_process_init()
在这里插入图片描述

CPU 亲和性需要通过worker_cpu_affinity 配置示例如下:
worker_processes 4;
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000;

2、ngx_process_events_and_timers
在之前的章节NGINX源码之:event与epoll解读过这个方法中,单进程模式的处理逻辑,这里继续解读多进程模式下的部分:
先来讲下多个worker进程锁竞争机制,NGINX通过共享内存锁,实现accept事件的负载均衡处理,开启这个功能需要配置如下:

events {
    accept_mutex on;
}

在这里插入图片描述

如不开启accpt_mutex,则当某个监听socket有accept事件时,每个worker进程都会被唤起,开启后,只有竞争到锁的进程才会处理,从而实现请求负载到不同worker。
在初始化阶段,通过ngx_event_module_init()完成共享内存的创建
在这里插入图片描述
在ngx_process_events_and_timers中worker进程尝试获取锁
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

nginx的accept_mutex锁,是一个粗粒度的锁,当某个进程获取锁时,某小段时间并发的所有accept都会集中到同一个worker进程,假设后续没有新增请求了,实际上后续的请求数据处理基本都会在同一个worker进程中处理。还有改进的空间

NGINX还有其他锁的实现,这里只是用到了内存共享锁,还有信号量,自旋锁,文件锁的机制,这里暂时就不深入学习了。

最后,在ngx_start_worker_processes方法中通过**ngx_pass_open_channel()**遍历向其他先前创建的worker进程发送本次生成的worker进程的信号,如进程号,在进程数组中的下标,打开的socket。在这里插入图片描述

网络缓存子进程代码ngx_start_cache_manager_processes这里就不解读了,主要作用参考:NGINX缓存原理及源码分析(一)

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加:2022-10-17 13:11:55  更:2022-10-17 13:14:40 
 
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