Nginx的主要函式呼叫關係分析
感覺上次寫的：
http://blog.csdn.net/houjixin/article/details/59658022
這篇總結沒把Nginx最主要的函式呼叫關係說清楚，因此，這次又重新組織了一下，以更簡單的方式描述Nginx中如何從main函式開始，到建立各個程序，然後當有客戶端連入進來時如何進行訊息讀取，這篇總結還未涉及到對業務流程的處理，例如對http請求的處理等。
Nginx支援epoll、select、kqueue等不同作業系統下的各種IO多路複用方式，本文以epoll為例分析Nginx是如何實現在一套處理流程中同時相容各種不同的IO多路複用方式？關於IO多路複用相關的描述可參考：http://blog.csdn.net/houjixin/article/details/27662489
幾乎所有的伺服器程式的工作模式都是：
l 初始化一些引數；
l 開啟監聽socket；
l 在主執行緒的死迴圈（一般都是死迴圈）中對監聽socket和業務socket進行IO狀態監控（IO多路複用），並對IO進行處理；
Nginx也不例外，它的主要工作模式是多程序模式，那麼它的工作方式也是類似的。只不過是它的死迴圈被分散到了各個工作程序中。這裡將按照一般伺服器程式的工作順序從main函式切入，逐步深入，並對各個流程進行分析。
mian函式入口的主流程呼叫關係如下圖所示：
主流程的函式執行順序
各函式的執行順序說明：
（1）Main函式在檔案：src\core\nginx.c中；
（2）核心資料結構 ngx_cycle_t（ngx_cycle_s）儲存了Nginx的核心資料結構，包括記憶體池、日誌等資訊，nginx幾乎所有的操作都圍繞該資料結構進行；
（3）開啟監聽socket
函式呼叫關係
main=> ngx_init_cycle=>ngx_open_listening_sockets
（4）建立工作程序
在main函式的最後，呼叫了主迴圈處函式：ngx_master_process_cycle或ngx_single_process_cycle中，
（5）主處理流程：ngx_master_process_cycle，在該函式中又呼叫了ngx_start_worker_processes函式來建立並啟動工作程序；
（6）在ngx_start_worker_processes中，在該函式中呼叫了ngx_spawn_process建立工作程序，工作程序所執行的程式碼為處理函式ngx_worker_process_cycle；
（7）工作程序主處理函式：ngx_worker_process_cycle，在該函式中死迴圈呼叫：ngx_process_events_and_timers進行事件處理；
（8）在函式ngx_process_events_and_timers中，呼叫了巨集ngx_process_events對事件進行處理，需要特別注意該巨集， nginx通過它實現了對不同作業系統下各種IO複用方式進行統一處理，這一過程將會在下面詳細描述。
（9）巨集ngx_process_events被定義為：ngx_event_actions.process_events；其中全域性變數ngx_event_actions裡儲存了處理事件的所有函式指標，ngx_event_action在檔案ngx_event.c中被定義為ngx_event_actions_t型別。
（10）ngx_event_actions的型別為：ngx_event_actions_t的全域性變數，定義在檔案ngx_event.c中，型別ngx_event_actions_t定義形式為：
typedefstruct {
ngx_int_t (*add)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);
ngx_int_t (*del)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);
ngx_int_t (*enable)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);
ngx_int_t (*disable)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);
ngx_int_t (*add_conn)(ngx_connection_t *c);
ngx_int_t (*del_conn)(ngx_connection_t *c, ngx_uint_t flags);
ngx_int_t (*notify)(ngx_event_handler_pt handler);
ngx_int_t (*process_events)(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer,
ngx_uint_t flags);
ngx_int_t (*init)(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer);
void (*done)(ngx_cycle_t *cycle);
} ngx_event_actions_t;
這樣在Nginx中，全域性變數ngx_event_actions裡儲存了抽象出來的add、del、enable等事件操作函式。
（3）對於Nginx所支援的每種IO複用型別，例如：epoll、poll、kqueue等，它們都會定義自己的處理函式；各IO複用模式的操作函式指標被放在結構體型別ngx_event_module_t中，其定義為：
typedefstruct {
ngx_str_t *name;
void *(*create_conf)(ngx_cycle_t*cycle);
char *(*init_conf)(ngx_cycle_t*cycle, void *conf);
ngx_event_actions_t actions;
}ngx_event_module_t;
（4）對於epoll，它在檔案ngx_epoll_module.c定義了自己的結構體變數：
ngx_event_module_t ngx_epoll_module_ctx
在定義的同時，也給成員ngx_event_actions_tactions賦值了全部的事件操作函式指標，如下圖所示：
ngx_event_module_t ngx_epoll_module_ctx = {
&epoll_name,
ngx_epoll_create_conf, /* create configuration */
ngx_epoll_init_conf, /* init configuration */
{
ngx_epoll_add_event, /* add an event */
ngx_epoll_del_event, /* delete an event */
ngx_epoll_add_event, /* enable an event */
ngx_epoll_del_event, /* disable an event */
ngx_epoll_add_connection, /* add an connection */
ngx_epoll_del_connection, /* delete an connection */
#if(NGX_HAVE_EVENTFD)
ngx_epoll_notify, /* trigger a notify */
#else
NULL, /* trigger a notify */
#endif
ngx_epoll_process_events, /* process the events */
ngx_epoll_init, /* init the events */
ngx_epoll_done, /* done the events */
}
};
可以看到諸如處理事件的函式指標ngx_epoll_process_events等等一系列的事件操作函式指標；
（5）在epoll的ngx_epoll_init函式中將所定義epoll的全部處理函式指標ngx_epoll_module_ctx.actions賦值給該全域性變數ngx_event_actions，如下所示：
ngx_event_actions= ngx_epoll_module_ctx.actions;
從而，我們前面重點關注的巨集ngx_process_events也就被賦予了操作epoll的具體函式指標。
（6）以事件處理函式指標ngx_epoll_process_events為例，可以看到，在該函式中：
l 呼叫epoll_wait等待epoll的讀事件的到來；
l Epoll_wait返回之後，通過一個for迴圈處理所有就緒的socket；
l 如果socket有資料要讀，則執行：rev->handler(rev)進行資料讀取；如果有socket有資料要寫，則執行：wev->handler(wev)進行資料寫入；