Nginx--master进程的信号处理
master进程主要负责监控worker子进程务、重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能，不需要处理网络事件，不负责业务的执行。
master进程全貌图
master进程中信号的定义:
| 信号 | 全局变量 | 含义 |
|---|---|---|
| QUIT | ngx_quit | 优雅地关闭整个服务 |
| TERM 或 INT | ngx_terminate | 强制关闭整个服务 |
| USR1 | ngx_reopen | 重新打开服务中的所有文件 |
| WINCH | ngx_noaccept | 所有子进程不在accept连接，实际相当于对所有子进程发送QUIT信号 |
| USR2 | ngx_change_binary | 平滑升级到新版本 |
| HUP | ngx_reconfigure | 重新读取配置文件 |
| CHLD | ngx_reap | 子进程意外结束，需要监控子进程 |
信号处理
信号的接受主要是ngx_signal_handler函数来处理，它接收到某信号后会设置对应的全局标志位。
ngx_master_process_cycle函数循环检测这些全局标志位并进行对应的操作。ngx_master_process_cycle函数
处理部分主要在ngx_master_process_cycle函数的for循环中
void ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle)
{
/*......*/
sigemptyset(&set);
/*......*/
ngx_new_binary = 0;
delay = 0;
sigio = 0;
live = 1;
/* ...... */
}
for循环开始部分主要处理：
1.设置定时器,定时发送SIGALRM信号
2.接收SIGALRM信号后ngx_sigalrm值等于1，delay的值翻倍，延长定时器触发时间
3.delay还有一个作用就是当接收到SIGINT信号后，delay用来判断等待子进程退出的时间是否超时
for ( ;; ) {
if (delay) {
if (ngx_sigalrm) {
sigio = 0;
delay *= 2;
ngx_sigalrm = 0;
}
/*
* struct itimerval {
* struct timeval it_interval;
* struct timeval it_value;
* };
* struct timeval {
* long tv_sec;
* long tv_usec;
* };
* it_interval指定间隔时间，it_value指定初始定时时间。
* 如果只指定it_value，就是实现一次定时；
* 如果同时指定 it_interval，则超时后，系统会重新初始化it_value为it_interval，实现重复定时；
* 两者都清零，则会清除定时器。
*
*/
itv.it_interval.tv_sec = 0;
itv.it_interval.tv_usec = 0;
itv.it_value.tv_sec = delay / 1000;
itv.it_value.tv_usec = (delay % 1000 ) * 1000;
/* 设置定时器
* ITIMER_REAL: 以系统真实的时间来计算，它送出SIGALRM信号。
* ITIMER_VIRTUAL: -以该进程在用户态下花费的时间来计算，它送出SIGVTALRM信号。
* ITIMER_PROF: 以该进程在用户态下和内核态下所费的时间来计算，它送出SIGPROF信号。
* setitimer()调用成功返回0，否则返回-1。
* */
if (setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) == -1) {
ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
"setitimer() failed");
}
}
sigsuspend()函数调用
该函数调用使得master进程的大部分时间都处于挂起状态，直到master进程收到信号（SIGALRM或其它信号)为止。
/*
* 延时等待定时器
* sigsuspend函数接受一个信号集指针，将信号屏蔽字设置为信号集中的值，
* 在进程接受到一个信号之前，进程会挂起，当捕捉一个信号，
* 首先执行信号处理程序，然后从sigsuspend返回，
* 最后将信号屏蔽字恢复为调用sigsuspend之前的值。
* 由于前面调用sigemptyset(&set);信号集位空，
* sigsuspend(&set)不会阻塞任何信号，一直等到有信号发生才走下去
*
* */
sigsuspend(&set);
ngx_time_update();
接受GIGCHLD信号
有子进程意外结束，需要监控所有子进程
/* 若ngx_reap为1，说明有子进程已退出 */
if (ngx_reap) {
ngx_reap = 0;
ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "reap children");
/*
* 这个里面处理退出的子进程(有的worker异常退出，这时我们就需要重启这个worker )，
* 如果所有子进程都退出则会返回0.
*/
live = ngx_reap_children(cycle);
}
如果没有存活的子进程，并且收到了ngx_terminate或者ngx_quit信号，则master退出
/* 当live标志位为0（表示所有子进程已经退出）、
* ngx_terminate标志位为1或者ngx_quit标志位为1表示要退出master进程
*/
if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) {
ngx_master_process_exit(cycle);
}
接受到SIGINT信号,若超时强制关闭worker子进程
/* 收到sigint 信号 */
if (ngx_terminate) {
if (delay == 0) {
/* 设置延时 */
delay = 50;
}
if (sigio) {
sigio--;
continue;
}
sigio = ccf->worker_processes + 2 /* cache processes */;
if (delay > 1000) {
/* 若超时，强制kill worker */
ngx_signal_worker_processes(cycle, SIGKILL);
} else {
/* 负责发送sigint给worker，让它退出*/
ngx_signal_worker_processes(cycle,
ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL));
}
continue;
}
接收到SIGQUIT信号
关闭整个服务（子进程和套接字）
/* 收到quit信号 */
if (ngx_quit) {
/* 发送给worker进程quit信号 */
ngx_signal_worker_processes(cycle,
ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));
ls = cycle->listening.elts;
for (n = 0; n < cycle->listening.nelts; n++) {
if (ngx_close_socket(ls[n].fd) == -1) {
ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cycle->log, ngx_socket_errno,
ngx_close_socket_n " %V failed",
&ls[n].addr_text);
}
}
cycle->listening.nelts = 0;
continue;
}
当收到SIGHUP信号:
重新读取配置文件
/*
* 当 nginx 接收到 HUP 信号，它会尝试先解析配置文件（如果指定配置文件，就使用指定的，否则使用默认的），
* 成功的话，就应用新的配置文件（例如：重新打开日志文件或监听的套接字）。
* 之后，nginx 运行新的工作进程并从容关闭旧的工作进程。
* 通知工作进程关闭监听套接字但是继续为当前连接的客户提供服务。
* 所有客户端的服务完成后，旧的工作进程被关闭。
* 如果新的配置文件应用失败，nginx 将继续使用旧的配置进行工作。
*
*/
if (ngx_reconfigure) {
ngx_reconfigure = 0;
/*
* 判断是否热代码替换后的新的代码还在运行中(也就是还没退出当前的master)。
* 如果还在运行中，则不需要重新初始化config。
*/
if (ngx_new_binary) {
ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,
NGX_PROCESS_RESPAWN);
ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);
ngx_noaccepting = 0;
continue;
}
ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reconfiguring");
/* 会尝试先解析配置文件（如果指定配置文件，就使用指定的，否则使用默认的）
* 成功的话，就应用新的配置文件（例如：重新打开日志文件或监听的套接字）。
* */
cycle = ngx_init_cycle(cycle);
if (cycle == NULL) {
cycle = (ngx_cycle_t *) ngx_cycle;
continue;
}
/* 使用新的配置文件，并重新启动新的worker */
ngx_cycle = cycle;
ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx,
ngx_core_module);
ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,
NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN);
ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 1);
/* allow new processes to start */
ngx_msleep(100);
live = 1;
/* nginx 运行新的工作进程并从容关闭旧的工作进程 */
ngx_cycle = cycle;
ngx_signal_worker_processes(cycle,
ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));
}
重启worker子进程,ngx_restart标志位与信号无关
ngx_restart标志位在ngx_noaccepting（表示正在停止接受新的连接）为1的时候被设置为1
/*
* 代码里面是当热代码替换后，如果ngx_noacceptig被设置了，
* 则设置这个标志位(难道意思是热代码替换前要先停止当前的accept连接？)
*
*/
if (ngx_restart) {
ngx_restart = 0;
ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,
NGX_PROCESS_RESPAWN);
ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);
live = 1;
}
收到USR1信号:
重新打开服务中的所有文件
/* 重新打开log */
if (ngx_reopen) {
ngx_reopen = 0;
ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs");
ngx_reopen_files(cycle, ccf->user);
ngx_signal_worker_processes(cycle,
ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL));
}
收到USR2信号:
平滑升级到新版本
/* 热代码替换
* 在不中断服务的情况下 - 新的请求也不会丢失，
* 使用新的 nginx 可执行程序替换旧的（当升级新版本或添加/删除服务器模块时）。
* 两个 nginx 实例会同时运行，一起处理输入的请求。
* 要逐步停止旧的实例，你必须发送 WINCH 信号给旧的主进程
*
* */
if (ngx_change_binary) {
ngx_change_binary = 0;
ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "changing binary");
/* 进行热代码替换，这里是调用execve来执行新的代码 */
ngx_new_binary = ngx_exec_new_binary(cycle, ngx_argv);
}
收到WINCH信号:
所有子进程不再accept,关闭worker子进程
/* 让worker进程停止接受accept连接，并让worker进程从容关闭 */
if (ngx_noaccept) {
ngx_noaccept = 0;
ngx_noaccepting = 1;
ngx_signal_worker_processes(cycle,
ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));
}