如何殺nginx進程，【nginx】【轉】Nginx核心進程模型-基礎知識庫-匯編語言學習筆記

如何殺nginx進程，【nginx】【轉】Nginx核心進程模型

2023-10-07 阅读 29 评论 0

摘要：一、Nginx整體架構正常執行中的nginx會有多個進程，最基本的有master process（監控進程，也叫做主進程）和woker process（工作進程），還可能有cache相關進程。二、核心進程模型啟動nginx的主進程將充當監控進程，而由主

一、Nginx整體架構

正常執行中的nginx會有多個進程，最基本的有master process（監控進程，也叫做主進程）和woker process（工作進程），還可能有cache相關進程。

二、核心進程模型

啟動nginx的主進程將充當監控進程，而由主進程fork()出來的子進程則充當工作進程。

nginx也可以單進程模型執行，在這種進程模型下，主進程就是工作進程，沒有監控進程。

Nginx的核心進程模型框圖如下：

master進程

監控進程充當整個進程組與用戶的交互接口，同時對進程進行監護。它不需要處理網絡事件，不負責業務的執行，只會通過管理worker進程來實現重啟服務、平滑升級、更換日志文件、配置文件實時生效等功能。

master進程全貌圖（來自阿里集團數據平臺博客）：

master進程中for(::)無限循環內有一個關鍵的sigsuspend()函數調用，該函數調用是的master進程的大部分時間都處于掛起狀態，直到master進程收到信號為止。

master進程通過檢查一下7個標志位來決定ngx_master_process_cycle方法的運行：

sig_atomic_t ngx_reap;

sig_atomic_t ngx_terminate;

sig_atomic_t ngx_quit;

sig_atomic_t ngx_reconfigure;

sig_atomic_t ngx_reopen;

sig_atomic_t ngx_change_binary;

sig_atomic_t ngx_noaccept;

進程中接收到的信號對Nginx框架的意義：

信號	對應進程中的全局標志位變量	意義
QUIT	ngx_quit	優雅地關閉整個服務
TERM或INT	ngx_terminate	強制關閉整個服務
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，實際相當于對所有子進程發送QUIT信號
USR2	ngx_change_binary	平滑升級到新版本的Nginx程序
HUP	ng_reconfigure	重讀配置文件
CHLD	ngx_reap	有子進程以外結束，需要監控所有子進程

還有一個標志位會用到：ngx_restart，它僅僅是在master工作流程中作為標志位使用，與信號無關。

nginx的進程啟動過程是在ngx_master_process_cycle中完成的，在ngx_master_process_cycle中，會根據配置文件的worker_processes值創建多個子進程，即一個master進程和多個worker進程。進程之間、進程與外部之間保持通信，進程之間是通過socketpair進行通信的，socketpair是一對全雙工的無名socket，可以當作管道使用，和管道不同的是，每條socket既可以讀也可以寫，而管道只能用于寫或者用于讀；進程與外部之間是通過信號通信的。

master進程主要進行一些全局性的初始化工作和管理worker的工作；事件處理是在worker中進行的。

進程啟動的過程中，有一些重要的全局數據會被設置，最重要的是進程表ngx_processes，master每創建一個worker都會把一個設置好的ngx_process_t結構變量放入ngx_processes中，進程表長度為1024，剛創建的進程存放在ngx_process_slot位置，ngx_last_process是進程表中最后一個存量進程的下一個位置，ngx_process_t是進程在nginx中的抽象：

typedef void (*ngx_spawn_proc_pt) (ngx_cycle_t *cycle, void *data);typedef struct {ngx_pid_t           pid;                 //進程idint                 status;              //進程狀態ngx_socket_t        channel[2];          //socketpair創建的socket句柄
ngx_spawn_proc_pt   proc;                //進程執行函數void               *data;                //執行函數的參數char               *name;                //名稱
unsigned            respawn:1;           //重新創建unsigned            just_spawn:1;        //第一次創建的unsigned            detached:1;          //分離的unsigned            exiting:1;           //正在退出的unsigned            exited:1;            //退出過的
} ngx_process_t;

?ngx_master_process_cycle中完成ngx的進程啟動過程：

1.master進程設置一些需要處理的信號量

如何殺nginx進程、2.調用ngx_setproctitle設置進程標題

3.調用ngx_start_worker_processes啟動worker進程

4.調用ngx_start_cache_manager_processes啟動文件cache管理進程

5.master進程循環處理信號量，從而實現管理worker子進程

核心代碼（ngx_process_cycle.c）：

void
ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle)
{char              *title;u_char            *p;size_t             size;ngx_int_t          i;ngx_uint_t         n, sigio;sigset_t           set;struct itimerval   itv;ngx_uint_t         live;ngx_msec_t         delay;ngx_listening_t   *ls;ngx_core_conf_t   *ccf;//信號處理設置工作，master設置一些需要處理的信號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));if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"sigprocmask() failed");}sigemptyset(&set);//調用ngx_setproctilte設置進程標題size = sizeof(master_process);for (i = 0; i < ngx_argc; i++) {size += ngx_strlen(ngx_argv[i]) + 1;}title = ngx_pnalloc(cycle->pool, size);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);ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module);//其中包含了fork產生子進程的內容，調用ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN)啟動worker進程ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes,NGX_PROCESS_RESPAWN);//Cache管理進程與cache加載進程的主流程，調用ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0)啟動文件cache管理進程，有些模塊需要文件cachengx_start_cache_manager_processes(cycle, 0);ngx_new_binary = 0;delay = 0;sigio = 0;live = 1;//master循環處理信號量for ( ;; ) {//循環
　　　　　//delay用來設置等待worker推出的時間，master接受了退出信號后，
　　　　　//首先發送退出信號給worker，而worker退出需要一些時間if (delay) {if (ngx_sigalrm) {sigio = 0;delay *= 2;ngx_sigalrm = 0;}ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,"termination cycle: %d", delay);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;if (setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"setitimer() failed");}}ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "sigsuspend");sigsuspend(&set);//master進程休眠，等待接受信號被激活
ngx_time_update();ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,"wake up, sigio %i", sigio);//標志位為1表示需要監控所有子進程，收到了SIGCHLD信號，有worker退出(ngx_reap?==?1)if (ngx_reap) {ngx_reap = 0;ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "reap children");//處理所有worker，如果有worker異常退出，則重啟這個worker，如果所有的worker都退出了，則返回0live = ngx_reap_children(cycle);//管理子進程
        }//當live標志位為0（表示所有子進程已經退出）、ngx_terminate標志位為1或者ngx_quit標志位為1表示要退出master進程if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) {ngx_master_process_exit(cycle);//退出master進程
        }//ngx_terminate標志位為1，強制關閉服務，發送TERM信號到所有子進程if (ngx_terminate) {if (delay == 0) {delay = 50;}if (sigio) {sigio--;continue;}sigio = ccf->worker_processes + 2 /* cache processes */;if (delay > 1000) {
//延時已到，給所有worker發送SIGKILL信號，強制殺死workerngx_signal_worker_processes(cycle, SIGKILL);} else {
//給所有worker發送SIGTERM信號，通知worker退出ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL));}continue;}//ngx_quit標志位為1，優雅的關閉服務if (ngx_quit) {ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));//向所有子進程發送quit信號
ls = cycle->listening.elts;for (n = 0; n < cycle->listening.nelts; n++) {//關閉監聽端口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;}//ngx_reconfigure標志位為1，重新讀取配置文件//nginx不會讓原來的worker子進程再重新讀取配置文件，其策略是重新初始化ngx_cycle_t結構體，用它來讀取新的額配置文件//再創建新的額worker子進程，銷毀舊的worker子進程if (ngx_reconfigure) {ngx_reconfigure = 0;//ngx_new_binary標志位為1，平滑升級Nginxif (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");//初始化ngx_cycle_t結構體cycle = ngx_init_cycle(cycle);if (cycle == NULL) {cycle = (ngx_cycle_t *) ngx_cycle;continue;}ngx_cycle = cycle;ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx,ngx_core_module);//創建新的worker子進程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;//向所有子進程發送QUIT信號
            ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));}//ngx_restart標志位在ngx_noaccepting（表示正在停止接受新的連接）為1的時候被設置為1.//重啟子進程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;}//ngx_reopen標志位為1，重新打開所有文件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));}//平滑升級Nginxif (ngx_change_binary) {ngx_change_binary = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "changing binary");ngx_new_binary = ngx_exec_new_binary(cycle, ngx_argv);}//ngx_noaccept為1，表示所有子進程不再處理新的連接，worker退出，master不退出if (ngx_noaccept) {ngx_noaccept = 0;ngx_noaccepting = 1;ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));}}
}

ngx_start_worker_processes函數：

函數作用：循環創建n個worker子進程

UNIX/LINUX。循環中的具體步驟：

1.在ngx_spawn_process中創建好一個worker進程

2.master進程將剛創建的worker進程的pid、worker進程在ngx_processes數組中的位置及channel[0]傳遞給前面已經創建好的worker進程，其中channel用于進程間通信

3.繼續循環開始創建下一個worker進程

static void
ngx_start_worker_processes(ngx_cycle_t *cycle, ngx_int_t n, ngx_int_t type)
{ngx_int_t      i;ngx_channel_t  ch;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "start worker processes");//傳遞給其他worker子進程的命令，打開通信管道ch.command = NGX_CMD_OPEN_CHANNEL;//循環創建n個worker子進程for (i = 0; i < n; i++) {//完成fok新進程的具體工作
        ngx_spawn_process(cycle, ngx_worker_process_cycle,(void *) (intptr_t) i, "worker process", type);//全局數組ngx_processes就是用來存儲每個子進程的相關信息，如：pid，channel，進程做具體事情的接口指針等等，這些信息就是用結構體ngx_process_t來描述的。ch.pid = ngx_processes[ngx_process_slot].pid;ch.slot = ngx_process_slot;ch.fd = ngx_processes[ngx_process_slot].channel[0];/*在ngx_spawn_process創建好一個worker進程返回后，master進程就將worker進程的pid、worker進程在ngx_processes數組中的位置及channel[0]傳遞給前面已經創建好的worker進程，然后繼續循環開始創建下一個worker進程。剛提到一個channel[0]，這里簡單說明一下：channel就是一個能夠存儲2個整型元素的數組而已，這個channel數組就是用于socketpair函數創建一個進程間通道之用的。master和worker進程以及worker進程之間都可以通過這樣的一個通道進行通信，這個通道就是在ngx_spawn_process函數中fork之前調用socketpair創建的。*/ngx_pass_open_channel(cycle, &ch);}
}

ngx_spawn_process函數：

ngx_spawn_process用于具體創建worker進程。

NGINX負載均衡、步驟：

1.在進程表中為將要創建的子進程分配一個表項，若分配失敗，則出錯

2.創建父子進程間通信的socket對，設置channel

3.創建子進程：設置進程id，進程運行執行函數，設置好進程表項字段

//參數解釋：
//cycle：nginx框架所圍繞的核心結構體
//proc：子進程中將要執行的工作循環
//data：參數
//name：子進程名字
ngx_pid_t
ngx_spawn_process(ngx_cycle_t *cycle, ngx_spawn_proc_pt proc, void *data,char *name, ngx_int_t respawn)
{u_long     on;ngx_pid_t  pid;ngx_int_t  s;//將要創建的子進程在進程表中的位置//替換進程ngx_processes[respawn],可安全重用該進程表項if (respawn >= 0) {s = respawn;} else {//先找到一個被回收的進程表項for (s = 0; s < ngx_last_process; s++) {if (ngx_processes[s].pid == -1) {break;}}//進程表已經滿if (s == NGX_MAX_PROCESSES) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, 0,"no more than %d processes can be spawned",NGX_MAX_PROCESSES);return NGX_INVALID_PID;}}if (respawn != NGX_PROCESS_DETACHED) {/* Solaris 9 still has no AF_LOCAL *///創建父子進程間通信的套接字對（基于TCP）if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, ngx_processes[s].channel) == -1){ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"socketpair() failed while spawning \"%s\"", name);return NGX_INVALID_PID;}ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_CORE, cycle->log, 0,"channel %d:%d",ngx_processes[s].channel[0],ngx_processes[s].channel[1]);//設置socket為非阻塞模式if (ngx_nonblocking(ngx_processes[s].channel[0]) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,ngx_nonblocking_n " failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}if (ngx_nonblocking(ngx_processes[s].channel[1]) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,ngx_nonblocking_n " failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}//開啟channel[0]的消息驅動IOon = 1;if (ioctl(ngx_processes[s].channel[0], FIOASYNC, &on) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"ioctl(FIOASYNC) failed while spawning \"%s\"", name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}//設置channel[0]的宿主，控制channel[0]的SIGIO信號只發給這個進程if (fcntl(ngx_processes[s].channel[0], F_SETOWN, ngx_pid) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fcntl(F_SETOWN) failed while spawning \"%s\"", name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}//若進程執行了exec后，關閉socketif (fcntl(ngx_processes[s].channel[0], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fcntl(FD_CLOEXEC) failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}//同上if (fcntl(ngx_processes[s].channel[1], F_SETFD, FD_CLOEXEC) == -1) {ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fcntl(FD_CLOEXEC) failed while spawning \"%s\"",name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;}ngx_channel = ngx_processes[s].channel[1];} else {ngx_processes[s].channel[0] = -1;ngx_processes[s].channel[1] = -1;}//設置當前子進程的進程表索引值ngx_process_slot = s;//創建子進程pid = fork();switch (pid) {case -1:ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,"fork() failed while spawning \"%s\"", name);ngx_close_channel(ngx_processes[s].channel, cycle->log);return NGX_INVALID_PID;case 0:ngx_pid = ngx_getpid();//設置當前子進程的進程idproc(cycle, data);//子進程運行執行函數?break;default:break;}ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "start %s %P", name, pid);//設置一些進程表項字段ngx_processes[s].pid = pid;ngx_processes[s].exited = 0;//如果是重復創建，即為替換進程，不用設置其他進程表字段，直接返回。if (respawn >= 0) {return pid;}ngx_processes[s].proc = proc;ngx_processes[s].data = data;ngx_processes[s].name = name;ngx_processes[s].exiting = 0;//設置進程表項的一些狀態字switch (respawn) {case NGX_PROCESS_NORESPAWN:ngx_processes[s].respawn = 0;ngx_processes[s].just_spawn = 0;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_JUST_SPAWN:ngx_processes[s].respawn = 0;ngx_processes[s].just_spawn = 1;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_RESPAWN:ngx_processes[s].respawn = 1;ngx_processes[s].just_spawn = 0;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN:ngx_processes[s].respawn = 1;ngx_processes[s].just_spawn = 1;ngx_processes[s].detached = 0;break;case NGX_PROCESS_DETACHED:ngx_processes[s].respawn = 0;ngx_processes[s].just_spawn = 0;ngx_processes[s].detached = 1;break;}if (s == ngx_last_process) {ngx_last_process++;}return pid;
}

worker進程

worker進程的主要任務是完成具體的任務邏輯。其主要關注點是與客戶端或后端真實服務器（此時nginx作為中間代理）之間的數據可讀/可寫等I/O交互事件，所以工作進程的阻塞點是在像select()、epoll_wait()等這樣的I/O多路復用函數調用處，以等待發生數據可讀/寫事件。當然也可能被新收到的進程信號中斷。

master進程如何通通知worker進程去做某些工作呢？采用的是信號。

當收到信號時，信號處理函數ngx_signal_handler()就會執行。

對于worker進程的工作方法ngx_worker_process_cycle來說，它主要關注4個全局標志位：

sig_atomic_t ngx_terminate;//強制關閉進程

sig_atomic_t ngx_quit;//優雅地關閉進程（有唯一一段代碼會設置它，就是接受到QUIT信號。ngx_quit只有在首次設置為1,時，才會將ngx_exiting置為1）

ngx_uint_t ngx_exiting;//退出進程標志位

sig_atomic_t ngx_reopen;//重新打開所有文件

其中ngx_terminate、ngx_quit?、ngx_reopen都將由ngx_signal_handler根據接受到的信號來設置。ngx_exiting標志位僅由ngx_worker_cycle方法在退出時作為標志位使用。

核心代碼（ngx_process_cycle.c）：

子進程處理函數

static void
ngx_worker_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle, void *data)
{ngx_int_t worker = (intptr_t) data;ngx_uint_t         i;ngx_connection_t  *c;ngx_process = NGX_PROCESS_WORKER;//子進程初始化
    ngx_worker_process_init(cycle, worker);ngx_setproctitle("worker process");//這里有一段多線程條件下的代碼。由于nginx并不支持多線程，因此刪除掉了//循環for ( ;; ) {//ngx_exiting標志位為1，進程退出if (ngx_exiting) {c = cycle->connections;for (i = 0; i < cycle->connection_n; i++) {if (c[i].fd != -1 && c[i].idle) {c[i].close = 1;c[i].read->handler(c[i].read);}}if (ngx_event_timer_rbtree.root == ngx_event_timer_rbtree.sentinel){ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");ngx_worker_process_exit(cycle);}}ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "worker cycle");ngx_process_events_and_timers(cycle);//處理事件的方法//強制結束進程if (ngx_terminate) {ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");ngx_worker_process_exit(cycle);}//優雅地退出進程if (ngx_quit) {ngx_quit = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0,"gracefully shutting down");ngx_setproctitle("worker process is shutting down");if (!ngx_exiting) {ngx_close_listening_sockets(cycle);//設置ngx_exiting 標志位ngx_exiting = 1;}}//重新打開所有文件if (ngx_reopen) {ngx_reopen = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs");ngx_reopen_files(cycle, -1);}}
}