nginx master 進程主流程

之前有說到 nginx 進程模型-整體架構，下面來看一下 nginx master 進程的主要工作

nginx 的入口 main 函數在 nginx.c 文件中

函數原型為：

int ngx_cdecl
main(int argc, char *const *argv)

在這個函數中，master 做了一系列的初始化操作

最終在下面這個地方進入了主流程中：

//...
    if (ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE) {
        ngx_single_process_cycle(cycle);

    } else {
        ngx_master_process_cycle(cycle);
    }
//...

因為我們主要看 master-worker 這種進程模型，所以進入 ngx_master_process_cycle

設置信號屏蔽字，防止創建子進程過程中被信號中斷

// 先清空信號集
    sigemptyset(&set);
    sigaddset(&set, SIGCHLD);
    sigaddset(&set, SIGALRM);
    sigaddset(&set, SIGIO);
    sigaddset(&set, SIGINT);
    sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_RECONFIGURE_SIGNAL));
    sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL));
    sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL));
    sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL));
    sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));
    sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_CHANGEBIN_SIGNAL));

// 設置信號屏蔽字，將 set 中的信號設置為阻塞狀態，防止創建worker 的過程中，被進來的信號打斷
    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) == -1) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
                      "sigprocmask() failed");
    }

// 將 set 清空
    sigemptyset(&set);

設置信號屏蔽字，防止在創建子進程的過程中被信號處理程序中斷

關於信號屏蔽字，引用 《UNIX 環境高級編程》 中信號一節的部分內容：

進程可以選用“阻塞信號遞送”。如果為進程產生了一個阻塞的信號,而且對該信號的動作是系統默認動作或捕捉該信號, 則為該進程將此信號保持為未決狀態,直到該進程對此信號解除了阻塞, 或者將對此信號的動作更改為忽略。內核在遞送一個原來被阻塞的信號給進程時(而不是在產生該信號時),才決定對它的處理方式。於是進程在信號遞送給它之前仍可改變對該信號的動作。進程調用 sigpending 函數(見10.13節)來判定哪些信號是設置為阻塞並處於未決狀態的。

每個進程都有一個信號屏蔽字( signal mask),它規定了當前要阻塞遞送到該進程的信號集。對於每種可能的信號,該屏蔽字中都有一位與之對應。對於某種信號,若其對應位已設置,則它當前是被阻塞的。進程可以調用 sigprocmask(在10.12節中說明)來檢測和更改其當前信號屏蔽字。

當然，在下面創建完子進程之后，會使用 sigsuspend 解除信號屏蔽，並使 master 進程進入休眠

關於 sigsuspend 函數，簡單來說，它是一個 sigprocmask(SIG_SETMASK, &emptyset, NULL) 和 pause() 函數的結合體，不過相對於使用兩個函數完成上述操作，sigsuspend 是 原子操作。

具體的操作如下：

使用新的信號集合設置屏蔽字，在這里是清空屏蔽字
調用信號處理函數，並從信號處理程序返回
屏蔽字恢復成調用 sigsuspend 之前的值（再次不讓進程被信號打斷）

設置 master 進程的 title

static u_char  master_process[] = "master process";

    size = sizeof(master_process);

    for (i = 0; i < ngx_argc; i++) {
        size += ngx_strlen(ngx_argv[i]) + 1;
    }

    title = ngx_pnalloc(cycle->pool, size);
    if (title == NULL) {
        /* fatal */
        exit(2);
    }

    p = ngx_cpymem(title, master_process, sizeof(master_process) - 1);
    for (i = 0; i < ngx_argc; i++) {
        *p++ = ' ';
        p = ngx_cpystrn(p, (u_char *) ngx_argv[i], size);
    }

    ngx_setproctitle(title);

將進程title設置成三個部分：

固定字符：nginx:
主進程標志: master process
命令行啟動的命令，如：/home/ubuntu/mydisk/var/nginx-debug-1/sbin/nginx

所以進程剛開始是這樣顯示的：

$ ps aux | grep nginx | grep -v grep
root      183117  0.0  0.0   4324  2680 ?        ts   17:07   0:00 /home/ubuntu/mydisk/var/nginx-debug-1/sbin/nginx

設置了 title 之后，變成了下面這樣：

$ ps aux | grep nginx | grep -v grep
root      183117  0.0  0.0   4324  2680 ?        ts   17:07   0:00 nginx: master process /home/ubuntu/mydisk/var/nginx-debug-1/sbin/nginx

根據配置啟動相應數量的 `worker` 和 `cache` 管理進程

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

ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,
                           NGX_PROCESS_RESPAWN);
ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);

監聽信號，並作出響應

在 ngx_init_signals 函數中，對原始信號做了變量名映射，具體映射如下：

信號	對應進程中的標志位變量	含義
QUIT	ngx_quit	優雅關閉服務
TERM 或 INT	ngx_terminate	強制關閉服務
USR1	ngx_reopen	重新打開服務中的所有文件
WINCH	ngx_noaccept	所有子進程不再接受處理新的連接，實際相當於對所有的子進程發送 QUIT 信號
USR2	ngx_change_binary	平滑升級到新版本的 Nginx 程序
HUP	ngx_reconfigure	重新讀取配置文件並使服務對新配置項生效
CHLD	ngx_reap	有子進程意外結束 master 會監控所有子進程，並在子進程意外退出時調用 ngx_reap_children 方法重啟子進程