Nginx学习笔记4 源码分析

时间：2021-12-05 01:22:52

Nginx学习笔记（四） 源码分析

源码分析

　　在茫茫的源码中，看到了几个好像挺熟悉的名字（socket/UDP/shmem）。那就来看看这个文件吧！从简单的开始~~~

src/os/unix/Ngx_socket.h&Ngx_socket.c

　　源码如下（可用Source Insight来看源码，不错的选择）：

Nginx学习笔记4 源码分析
/*

 * Copyright (C) Igor Sysoev

 * Copyright (C) Nginx, Inc.

 */

#ifndef _NGX_SOCKET_H_INCLUDED_

#define _NGX_SOCKET_H_INCLUDED_

#include <ngx_config.h>

#define NGX_WRITE_SHUTDOWN SHUT_WR

typedef int  ngx_socket_t;

#define ngx_socket          socket

#define ngx_socket_n        "socket()"

#if (NGX_HAVE_FIONBIO)

int ngx_nonblocking(ngx_socket_t s);

int ngx_blocking(ngx_socket_t s);

#define ngx_nonblocking_n   "ioctl(FIONBIO)"

#define ngx_blocking_n      "ioctl(!FIONBIO)"

#else

#define ngx_nonblocking(s)  fcntl(s, F_SETFL, fcntl(s, F_GETFL) | O_NONBLOCK)

#define ngx_nonblocking_n   "fcntl(O_NONBLOCK)"

#define ngx_blocking(s)     fcntl(s, F_SETFL, fcntl(s, F_GETFL) & ~O_NONBLOCK)

#define ngx_blocking_n      "fcntl(!O_NONBLOCK)"

#endif

int ngx_tcp_nopush(ngx_socket_t s);

int ngx_tcp_push(ngx_socket_t s);

#if (NGX_LINUX)

#define ngx_tcp_nopush_n   "setsockopt(TCP_CORK)"

#define ngx_tcp_push_n     "setsockopt(!TCP_CORK)"

#else

#define ngx_tcp_nopush_n   "setsockopt(TCP_NOPUSH)"

#define ngx_tcp_push_n     "setsockopt(!TCP_NOPUSH)"

#endif

#define ngx_shutdown_socket    shutdown

#define ngx_shutdown_socket_n  "shutdown()"

#define ngx_close_socket    close

#define ngx_close_socket_n  "close() socket"

#endif /* _NGX_SOCKET_H_INCLUDED_ */
Nginx学习笔记4 源码分析

　　其中，创建socket的相关函数如下：

typedef int  ngx_socket_t;//这个应该是套接口的描述符了

#define ngx_socket          socket           //只是替换了名称，仍然是socket，没什么可怕的

#define ngx_socket_n        "socket()"

　接下来：

Nginx学习笔记4 源码分析
#if (NGX_HAVE_FIONBIO)  //FIONBIO:设置/ 清除非阻塞I/O 标志式

//使用ioctl来设置

int ngx_nonblocking(ngx_socket_t s);

int ngx_blocking(ngx_socket_t s);

#define ngx_nonblocking_n   "ioctl(FIONBIO)"

#define ngx_blocking_n      "ioctl(!FIONBIO)"

#else

//使用fcntl(点击查看详情)设定非阻塞状态

#define ngx_nonblocking(s)  fcntl(s, F_SETFL, fcntl(s, F_GETFL) | O_NONBLOCK)//fcntl(s,F_GETEL)获取文件锁定状态

#define ngx_nonblocking_n   "fcntl(O_NONBLOCK)"

#define ngx_blocking(s)     fcntl(s, F_SETFL, fcntl(s, F_GETFL) & ~O_NONBLOCK)

#define ngx_blocking_n      "fcntl(!O_NONBLOCK)"

#endif
Nginx学习笔记4 源码分析

　　然后看看Ngnix自己定义的阻塞与非阻塞函数：

Nginx学习笔记4 源码分析
int ngx_nonblocking(ngx_socket_t s)

{

    int  nb;

    nb = 1;

    return ioctl(s, FIONBIO, &nb);//FIONBIO:设置/清除非阻塞I/O 标志

}

int ngx_blocking(ngx_socket_t s)

{

    int  nb;

    nb = 0;

    return ioctl(s, FIONBIO, &nb);

}
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　　ioctl:提供对连接到fd的设备驱动程序的属性和操作的访问。

　　而fcntl：用来设置和修改描述符的的属性。

　　两种方法都可以用来设置socket阻塞与非阻塞模式。

　　再接着扫代码~：

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int ngx_tcp_nopush(ngx_socket_t s);
　　//setsockopt(s, IPPROTO_TCP, TCP_NOPUSH,(const void *) &tcp_nopush, sizeof(int));---->FREEBSD
   //setsockopt(s, IPPROTO_TCP, TCP_CORK,(const void *) &cork, sizeof(int));        ----->linux
int ngx_tcp_push(ngx_socket_t s);
　　//setsockopt(s, IPPROTO_TCP, TCP_NOPUSH,(const void *) &tcp_nopush, sizeof(int));----->FREEBSD
　　//setsockopt(s, IPPROTO_TCP, TCP_CORK,(const void *) &cork, sizeof(int));        ----->linux
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　　这个指令指定是否使用socket的TCP_NOPUSH（FreeBSD）或TCP_CORK（linux）选项，这个选项只在使用sendfile时有效。设置这个选项的将导致nginx试图将它的HTTP应答头封装到一个包中。

　　所谓的cork就是塞子的意思，形象地理解就是用cork将连接塞住，使得数据先不发出去，等到拔去塞子后再发出去，而nodelay事实上是为了禁用Nagle算法，Nagle算法为了增加了网络的吞吐量而牺牲了响应时间体验。

　　在进行大量数据发送的时候可以置位TCP_CORK关闭Nagle算法保证网络利用性，尽可能的进行数据的组包，以最大mtu传输。

src/os/unix/Ngx_dup_recv.c

Nginx学习笔记4 源码分析
/*

 * Copyright (C) Igor Sysoev

 * Copyright (C) Nginx, Inc.

 */

#include <ngx_config.h>

#include <ngx_core.h>

#include <ngx_event.h>

#if (NGX_HAVE_KQUEUE)

ssize_t

ngx_udp_unix_recv(ngx_connection_t *c, u_char *buf, size_t size)

{

    ssize_t       n;

    ngx_err_t     err;

    ngx_event_t  *rev;

    rev = c->read;

    do {

        n = recv(c->fd, buf, size, 0);

        ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, c->log, 0,

                       "recv: fd:%d %d of %d", c->fd, n, size);

        if (n >= 0) {

            if (ngx_event_flags & NGX_USE_KQUEUE_EVENT) {

                rev->available -= n;

                /*

                 * rev->available may be negative here because some additional

                 * bytes may be received between kevent() and recv()

                 */

                if (rev->available <= 0) {

                    rev->ready = 0;

                    rev->available = 0;

                }

            }

            return n;

        }

        err = ngx_socket_errno;

        if (err == NGX_EAGAIN || err == NGX_EINTR) {

            ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, c->log, err,

                           "recv() not ready");

            n = NGX_AGAIN;

        } else {

            n = ngx_connection_error(c, err, "recv() failed");

            break;

        }

    } while (err == NGX_EINTR);

    rev->ready = 0;

    if (n == NGX_ERROR) {

        rev->error = 1;

    }

    return n;

}

#else /* ! NGX_HAVE_KQUEUE */

ssize_t

ngx_udp_unix_recv(ngx_connection_t *c, u_char *buf, size_t size)

{

    ssize_t       n;

    ngx_err_t     err;

    ngx_event_t  *rev;

    rev = c->read;

    do {

        n = recv(c->fd, buf, size, 0);

        ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, c->log, 0,

                       "recv: fd:%d %d of %d", c->fd, n, size);

        if (n >= 0) {

            return n;

        }

        err = ngx_socket_errno;

        if (err == NGX_EAGAIN || err == NGX_EINTR) {

            ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, c->log, err,

                           "recv() not ready");

            n = NGX_AGAIN;

        } else {

            n = ngx_connection_error(c, err, "recv() failed");

            break;

        }

    } while (err == NGX_EINTR);

    rev->ready = 0;

    if (n == NGX_ERROR) {

        rev->error = 1;

    }

    return n;

}

#endif /* NGX_HAVE_KQUEUE */
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　　开始就看到了这个NGX_HAVE_KQUEUE~~google一下得到下面的内容~

　　kqueue（freebsd）与epoll(linux 2.6)两个东西极其相似，写好了一个之后，移到别外一个平台下，只要稍作修改就可以了，原理是一样，个人认为，从功能角度来盾kqueue比epoll灵活得多。在写kqueue的时候，内核帮你考虑好了不少东西。但是从效率来看，从我作的压力测试来看epoll比kqueue强。Nginx学习笔记4 源码分析

　　那么，就可以直接越过freebsd，直接看linux下的了，都很好理解。

Nginx学习笔记4 源码分析
ssize_t ngx_udp_unix_recv(ngx_connection_t *c, u_char *buf, size_t size)

{

    ssize_t       n;

    ngx_err_t     err;

    ngx_event_t  *rev;

    rev = c->read;

    do {

        n = recv(c->fd, buf, size, 0); //简单的recv()函数

        ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, c->log, 0,

                       "recv: fd:%d %d of %d", c->fd, n, size); //添加日志

        if (n >= 0) {                 //接收数据成功，返回接收数据的大小

            return n;

        }

        err = ngx_socket_errno;　　　　//errno

        if (err == NGX_EAGAIN || err == NGX_EINTR) {
　　　　　　　//EAGAIN重试 EINTR由于信号中断，没读到任何数据
            ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, c->log, err,

                           "recv() not ready");

            n = NGX_AGAIN;

        } else {

            n = ngx_connection_error(c, err, "recv() failed");

            break;

        }

    } while (err == NGX_EINTR);　　  //EINTR由于信号中断，没读到任何数据

    rev->ready = 0;

    if (n == NGX_ERROR) {

        rev->error = 1;

    }

    return n;

}
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src/os/unix/shmem.c&shmem.h

　　从名称shmem就能看出来share memory共享内存。

 

　　其中，有个结构体ngx_shm_t：

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typedef struct {

    u_char      *addr;   //共享内存的地址

    size_t       size;　 //大小

    ngx_str_t    name;   //名称

    ngx_log_t   *log;

    ngx_uint_t   exists;   /* unsigned  exists:1;  */

} ngx_shm_t;
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　　和两个相关的操作函数（分配/释放共享内存----直接看Linux部分）：

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ngx_int_t ngx_shm_alloc(ngx_shm_t *shm)

{

    int  id;

    id = shmget(IPC_PRIVATE, shm->size, (SHM_R|SHM_W|IPC_CREAT));//使用linux下的shmget来创建一个共享内存对象

    ...log...

    shm->addr = shmat(id, NULL, 0);                              //linux下把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间

    if (shm->addr == (void *) -1) { //失败的话

        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, shm->log, ngx_errno, "shmat() failed");

    }

    if (shmctl(id, IPC_RMID, NULL) == -1) {                      //linux下完成对共享内存的控制 IPC_RMID：删除这片共享内存

        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, shm->log, ngx_errno,

                      "shmctl(IPC_RMID) failed");

    }

    return (shm->addr == (void *) -1) ? NGX_ERROR : NGX_OK;

}

void

ngx_shm_free(ngx_shm_t *shm)

{

    if (shmdt(shm->addr) == -1) {                               //与shmat函数相反，是用来断开与共享内存附加点的地址，禁止本进程访问此片共享内存

        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, shm->log, ngx_errno,

                      "shmdt(%p) failed", shm->addr);

    }

}
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参考

http://www.ithov.com/linux/109313_5.shtml

http://machael.blog.51cto.com/829462/479941

http://blog.csdn.net/shellching/article/details/5592511

http://www.oschina.net/question/234345_47602

http://baike.baidu.com.cn/view/3170880.htm

 
 
 
标签: 服务器开发

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