Nginx源码分析-启动初始化过程（一）

轩辕阁

　　Nginx的启动初始化在src/core/nginx.c的main函数中完成，当然main函数是整个Nginx的入口，除了完成启动初始化任务以外，也必定是所有功能模块的入口之处。Nginx的初始化工作主要围绕一个类型为ngx_cycle_t类型的全局变量（cycle）展开。下面具体看一下main函数为Nginx的启动过程做了哪些初始化方面的事情。
　　main函数做的第一件事情就是对参数选项进行处理，和普通的Linux程序如出一辙，如下：

• if (ngx_get_options(argc, argv) != NGX_OK) {  
  
•         return 1;  
  
•   }  
  

　　if (ngx_get_options(argc, argv) != NGX_OK) {return 1;}
　　Nginx用此函数对参数选项进行解析，从而采取相应的动作，比如：显示版本、测试配置等功能。其实此函数实现的很简陋，远没有Linux提供的getopt()那么强悍，但却可以达到跨平台的目的。

• ngx_time_init();  
  
• (NGX_PCRE)  
  
• ngx_regex_init();  
  
• if  
  
• ngx_pid = ngx_getpid();  
  
• log = ngx_log_init(ngx_prefix);  
  
• if (log == NULL) {  
  
•     return 1;  
  
• }  
  

　　    ngx_time_init();#if (NGX_PCRE)ngx_regex_init();#endifngx_pid = ngx_getpid();log = ngx_log_init(ngx_prefix);if (log == NULL) {return 1;}
　　上述几行代码的功能如其名，time和log后面再用单独的文字来分析，此处就不多说了。
　　

• if (ngx_save_argv(&init_cycle, argc, argv) != NGX_OK){  
  
•     return 1;  
  
• }  
  

　　    if (ngx_save_argv(&init_cycle, argc, argv) != NGX_OK){return 1;}
　　将命令行参数保存到ngx_os_argv、ngx_argc以及ngx_argv这几个全局的变量中。这应该算是一个备份存储，方便后面的初始化工作能够随时获取命令行参数。


if (ngx_os_init(log) != NGX_OK) {  

•     return 1;  
  
• }  
  

　　    if (ngx_os_init(log) != NGX_OK) {return 1;}
　　完成操作系统的一些信息获取，如内存页面大小、系统限制资源等信息；所有的这些资源都将会被保存在对应的全局变量中，因此后续访问将会很便利。

• if (ngx_crc32_table_init() != NGX_OK) {  
  
•     return 1;  
  
• }  
  

　　    if (ngx_crc32_table_init() != NGX_OK) {return 1;}
　　初始化一个做循环冗余校验的表，由此可以看出后续的循环冗余校验将采用高效的查表法。crc算法此处就不做分析，网上一堆一堆的相关资料，有兴趣的同学可以了解。

• if (ngx_add_inherited_sockets(&init_cycle) != NGX_OK) {  
  
•     return 1;  
  
• }  
  

　　    if (ngx_add_inherited_sockets(&init_cycle) != NGX_OK) {return 1;}
　　通过环境变量NGINX完成socket的继承，继承来的socket将会放到init_cycle的listening数组中。在NGINX环境变量中，每个socket中间用冒号或分号隔开。完成继承同时设置全局变量ngx_inherited为1。  
　　

• ngx_max_module = 0;
  
• for (i = 0; ngx_modules; i++) {  
  
•     ngx_modules->index = ngx_max_module++;  
  
• }  
  

　　    ngx_max_module = 0;for (i = 0; ngx_modules; i++) {ngx_modules->index = ngx_max_module++;}
　　额！！！这个循环中的ngx_modules数组好像没见定义，难不成是火星来的？当然不是，如其名，这就是一个存储所有模块的信息，包括自己开发的模块都会放到这个数组中，而这个神秘的数组却是在自动编译的时候生成的，位于objs/ngx_modules.c文件中。这个循环的目的是清晰可见的——对所有模块进行索引编号，方便以后访问；同时借助ngx_max_module对所有模块进行了一次点数，确定究竟有多少模块。而神秘数组ngx_modules的长相大概如下：

• ngx_module_t *ngx_modules[] = {  
  
•     &ngx_core_module,           
  
•     &ngx_errlog_module,  
  
•     &ngx_conf_module,  
  
•     &ngx_events_module,  
  
•     &ngx_event_core_module,  
  
•     &ngx_epoll_module,  
  
•     &ngx_openssl_module,  
  
•     &ngx_http_module,  
  
•     。。。  
  
• }；  
  

• cycle = ngx_init_cycle(&init_cycle);  
  

　　    cycle = ngx_init_cycle(&init_cycle);
　　这里将会初始化很多的东东到全局变量cycle中，是Nginx启动初始化的核心之处。ngx_init_cycle函数的过程比较多，放下一篇blog中逐段分析。

• if (ngx_init_signals(cycle->log) != NGX_OK) {  
  
•     return 1;  
  
• }  
  

　　    if (ngx_init_signals(cycle->log) != NGX_OK) {return 1;}
　　注册一堆信号处理程序，需要注册的信号及相应的信号处理函数被放在一个类型为ngx_signal_t的数组signals中。数组定义在src/os/unix/ngx_process.c中。ngx_signal_t结构类型定义了信号值，信号名字，信号对应动作名以及信号处理函数。

• if (!ngx_inherited && ccf->daemon) {  
  
•     if (ngx_daemon(cycle->log) != NGX_OK) {  
  
•         return 1;  
  
•     }  
  
•     ngx_daemonized = 1;  
  
• }  
  

　　    if (!ngx_inherited && ccf->daemon) {if (ngx_daemon(cycle->log) != NGX_OK) {return 1;}ngx_daemonized = 1;}
　　ngx_daemon肯定就是用来实现守护进程的函数了，此处就不多废话了，有需要写server程序的，可以直接copy这段代码实现守护进程。

• if (ngx_create_pidfile(&ccf->pid, cycle->log) != NGX_OK) {  
  
•     return 1;  
  
• }  
  

　　    if (ngx_create_pidfile(&ccf->pid, cycle->log) != NGX_OK) {return 1;}
　　玩过Nginx的人都知道，Nginx启动后有一个记录进程id的文件，这个文件里面就一个pid。原来这个pid就是在这个地方记录下来的。查看ngx_create_pidfile函数可以看到这样的一行代码
　　if (ngx_process > NGX_PROCESS_MASTER) {
    return NGX_OK;
}，这行代码就说明了，不是master进程时，就不创建这样的一个pid文件。

• if (ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE) {
  
•     ngx_single_process_cycle(cycle);  
  
• } else {  
  
•     ngx_master_process_cycle(cycle);  
  
• }  
  

　　    if (ngx_process == NGX_PROCESS_SINGLE) {ngx_single_process_cycle(cycle);} else {ngx_master_process_cycle(cycle);}
　　到此就基本完成Nginx的启动初始化过程了，即将开始进程相关的工作了，这里最重要的ngx_master_process_cycle这个过程，在这个过程里实现了master-worker模式的进程模型，也是生成环境下Nginx的常用模型。既然此处已不再是初始化工作，那么就留到后续分析吧。