之前幾節有講過多進程的創建過程和子進程所處理的事情，今天要講一下nginx里面main函數的另一個主要的操作ngx_add_inherited_sockets。

ngx_add_inherited_sockets：服務器監聽套接字的封裝。

本文的主要靈感來自：http://blog.csdn.net/livelylittlefish/article/details/7277607，感謝作者分享。

在ngx_add_inherited_sockets方法內，有一個重要的結構體需要講解——ngx_listening_s

src/core/ngx_connection.h typedef struct ngx_listening_s ngx_listening_t; struct ngx_listening_s { ngx_socket_t fd; //文件描述符 struct sockaddr *sockaddr; //socket地址 socklen_t socklen; //地址長度 size_t addr_text_max_len; ngx_str_t addr_text; //最終存放socket地址，之前的sockaddr主要存放沒轉換前的數據，之后會講解 int type; int backlog; int rcvbuf; //接受緩沖區大小 int sndbuf; //發送緩沖區大小 /* handler of accepted connection */ ngx_connection_handler_pt handler; void *servers; /* array of ngx_http_in_addr_t, for example */ ngx_log_t log; ngx_log_t *logp; size_t pool_size; /* should be here because of the AcceptEx() preread */ size_t post_accept_buffer_size; /* should be here because of the deferred accept */ ngx_msec_t post_accept_timeout; ngx_listening_t *previous; ngx_connection_t *connection; unsigned open:1; //下面的標志表示狀態 unsigned remain:1; unsigned ignore:1; unsigned bound:1; /* already bound */ unsigned inherited:1; /* inherited from previous process */ unsigned nonblocking_accept:1; unsigned listen:1; unsigned nonblocking:1; unsigned shared:1; /* shared between threads or processes */ unsigned addr_ntop:1; #if (NGX_HAVE_INET6 && defined IPV6_V6ONLY) unsigned ipv6only:2; #endif #if (NGX_HAVE_DEFERRED_ACCEPT) unsigned deferred_accept:1; unsigned delete_deferred:1; unsigned add_deferred:1; #ifdef SO_ACCEPTFILTER char *accept_filter; #endif #endif #if (NGX_HAVE_SETFIB) int setfib; #endif };

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下面主要講解下ngx_add_inherited_sockets：

src/core/nginx.c static ngx_int_t ngx_add_inherited_sockets(ngx_cycle_t *cycle) { u_char *p, *v, *inherited; ngx_int_t s; ngx_listening_t *ls; //獲取環境變量 這里的"NGINX_VAR"是宏定義，值為"NGINX" inherited = (u_char *) getenv(NGINX_VAR); if (inherited == NULL) { return NGX_OK; } ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "using inherited sockets from \"%s\"", inherited); //初始化ngx_cycle.listening數組，并且數組中包含10個元素 if (ngx_array_init(&cycle->listening, cycle->pool, 10, sizeof(ngx_listening_t)) != NGX_OK) { return NGX_ERROR; } //遍歷環境變量 for (p = inherited, v = p; *p; p++) { //環境變量的值以':'or';'分開 if (*p == ':' || *p == ';') { //轉換十進制sockets s = ngx_atoi(v, p - v); if (s == NGX_ERROR) { ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cycle->log, 0, "invalid socket number \"%s\" in " NGINX_VAR " environment variable, ignoring the rest" " of the variable", v); break; } v = p + 1; //返回新分配的數組指針地址(在參考的blog里面這里解釋可能有點錯誤) ls = ngx_array_push(&cycle->listening); if (ls == NULL) { return NGX_ERROR; } //初始化內存空間 ngx_memzero(ls, sizeof(ngx_listening_t)); //保存socket文件描述符到數組中 ls->fd = (ngx_socket_t) s; } } ngx_inherited = 1; //表示已經的得到要繼承的socket //接下來詳細講解的函數 return ngx_set_inherited_sockets(cycle); } /* 根據上面的講解，大致可以知道這個方法的用途： 主要是讀取環境變量"NGINX" 將其中各個用分隔符":"or";"的數值， 保存在ngx_cycel->listening數組中 */

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下面介紹下：ngx_set_inherited_sockets

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src/core/ngx_connection.c ngx_int_t ngx_set_inherited_sockets(ngx_cycle_t *cycle) { size_t len; ngx_uint_t i; ngx_listening_t *ls; socklen_t olen; #if (NGX_HAVE_DEFERRED_ACCEPT && defined SO_ACCEPTFILTER) ngx_err_t err; struct accept_filter_arg af; #endif #if (NGX_HAVE_DEFERRED_ACCEPT && defined TCP_DEFER_ACCEPT) int timeout; #endif //取出cycle->listening數組中的數據地址 ls = cycle->listening.elts; //遍歷數組 //要記得之前講過數組當中存放的是ngx_listening_t結構體 for (i = 0; i < cycle->listening.nelts; i++) { //ls的fd已經在之前賦值了 //sockaddr分配內存空間 ls[i].sockaddr = ngx_palloc(cycle->pool, NGX_SOCKADDRLEN); if (ls[i].sockaddr == NULL) { return NGX_ERROR; } ls[i].socklen = NGX_SOCKADDRLEN; //獲取socket名字，要用于判斷是否有效 if (getsockname(ls[i].fd, ls[i].sockaddr, &ls[i].socklen) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_CRIT, cycle->log, ngx_socket_errno, "getsockname() of the inherited " "socket #%d failed", ls[i].fd); ls[i].ignore = 1; continue; } //查看sockaddr 地址族類型 根據類型設置最大長度 switch (ls[i].sockaddr->sa_family) { #if (NGX_HAVE_INET6) case AF_INET6: ls[i].addr_text_max_len = NGX_INET6_ADDRSTRLEN; len = NGX_INET6_ADDRSTRLEN + sizeof(":65535") - 1; break; #endif #if (NGX_HAVE_UNIX_DOMAIN) case AF_UNIX: ls[i].addr_text_max_len = NGX_UNIX_ADDRSTRLEN; len = NGX_UNIX_ADDRSTRLEN; break; #endif case AF_INET: ls[i].addr_text_max_len = NGX_INET_ADDRSTRLEN; len = NGX_INET_ADDRSTRLEN + sizeof(":65535") - 1; break; default: ngx_log_error(NGX_LOG_CRIT, cycle->log, ngx_socket_errno, "the inherited socket #%d has " "an unsupported protocol family", ls[i].fd); ls[i].ignore = 1; continue; } ls[i].addr_text.data = ngx_pnalloc(cycle->pool, len); if (ls[i].addr_text.data == NULL) { return NGX_ERROR; } //之前的長度主要為了下面的轉換做準備 //將socket綁定的地址轉換為文本格式(ipv4和ipv6的不相同) len = ngx_sock_ntop(ls[i].sockaddr, ls[i].addr_text.data, len, 1); if (len == 0) { return NGX_ERROR; } ls[i].addr_text.len = len; //這里設置類每個監聽的socket的backlog為511 ls[i].backlog = NGX_LISTEN_BACKLOG; olen = sizeof(int); //獲取文件描述符的接受緩沖區大小，并用rcvbuf保存，并且指定rcvbuf大小olen if (getsockopt(ls[i].fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, (void *) &ls[i].rcvbuf, &olen) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_socket_errno, "getsockopt(SO_RCVBUF) %V failed, ignored", &ls[i].addr_text); ls[i].rcvbuf = -1; } olen = sizeof(int); //獲取文件描述符發送緩沖區大小，并用sndbuf保存，并且指定sndbuf大小olen if (getsockopt(ls[i].fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (void *) &ls[i].sndbuf, &olen) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_socket_errno, "getsockopt(SO_SNDBUF) %V failed, ignored", &ls[i].addr_text); ls[i].sndbuf = -1; } #if 0 /* SO_SETFIB is currently a set only option */ #if (NGX_HAVE_SETFIB) if (getsockopt(ls[i].setfib, SOL_SOCKET, SO_SETFIB, (void *) &ls[i].setfib, &olen) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_socket_errno, "getsockopt(SO_SETFIB) %V failed, ignored", &ls[i].addr_text); ls[i].setfib = -1; } #endif #endif /* 當支持accept filter時，通過SO_ACCEPTFILTER選項取得socket的accept_filter表 保存在對應項的accept_filter中； 下面是SO_ACCEPTFILTER的解釋(因為我的書里沒有所以上網找的) SO_ACCEPTFILTER 是socket上的輸入過濾，他在接手前 將過濾掉傳入流套接字的鏈接，功能是服務器不等待 最后的ACK包而僅僅等待攜帶數據負載的包 */ #if (NGX_HAVE_DEFERRED_ACCEPT && defined SO_ACCEPTFILTER) ngx_memzero(&af, sizeof(struct accept_filter_arg)); olen = sizeof(struct accept_filter_arg); if (getsockopt(ls[i].fd, SOL_SOCKET, SO_ACCEPTFILTER, &af, &olen) == -1) { err = ngx_errno; if (err == NGX_EINVAL) { continue; } ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, err, "getsockopt(SO_ACCEPTFILTER) for %V failed, ignored", &ls[i].addr_text); continue; } if (olen < sizeof(struct accept_filter_arg) || af.af_name[0] == '\0') { continue; } ls[i].accept_filter = ngx_palloc(cycle->pool, 16); if (ls[i].accept_filter == NULL) { return NGX_ERROR; } (void) ngx_cpystrn((u_char *) ls[i].accept_filter, (u_char *) af.af_name, 16); #endif /* 如果當前操作系統TCP層支持TCP_DEFER_ACCEPT， 則試圖獲取TCP_DEFER_ACCEPT的timeout值。Timeout大于0時， 則將socket對應deferred_accept標志設為1 詳細解釋卸寫在錄里面了哦！！！ */ #if (NGX_HAVE_DEFERRED_ACCEPT && defined TCP_DEFER_ACCEPT) timeout = 0; olen = sizeof(int); if (getsockopt(ls[i].fd, IPPROTO_TCP, TCP_DEFER_ACCEPT, &timeout, &olen) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, ngx_errno, "getsockopt(TCP_DEFER_ACCEPT) for %V failed, ignored", &ls[i].addr_text); continue; } if (olen < sizeof(int) || timeout == 0) { continue; } ls[i].deferred_accept = 1; #endif } return NGX_OK; }

總結：

可以看出

ngx_add_inherited_sockets：主要是通過環境變量，獲取到fd的值，然后存在數組當中；

ngx_set_inherited_sockets：主要是對數組中的每一個元素進行判斷是否有效，然后進行初始化操作。

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附錄：

TCP_DEFER_ACCEPT
我 們首先考慮的第1個選項是TCP_DEFER_ACCEPT（這是Linux系統上的叫法，其他一些操作系統上也有同樣的選項但使用不同的名字）。為了理 解TCP_DEFER_ACCEPT選項的具體思想，我們有必要大致闡述一下典型的HTTP客戶/服務器交互過程。請回想下TCP是如何與傳輸數據的目標建立連接的。在網絡上，在分離的單元之間傳輸的信息稱為IP包（或IP 數據報）。一個包總有一個攜帶服務信息的包頭，包頭用于內部協議的處理，并且它也可以攜帶數據負載。服務信息的典型例子就是一套所謂的標志，它把包標記代表TCP/IP協議棧內的特殊含義，例如收到包的成功確認等等。通常，在經過“標記”的包里攜帶負載是完全可能的，但有時，內部邏輯迫使TCP/IP協議 棧發出只有包頭的IP包。這些包經常會引發討厭的網絡延遲而且還增加了系統的負載，結果導致網絡性能在整體上降低。

現在服務器創建了一個套接字同時等待連接。TCP/IP式的連接過程就是所謂“3次握手”。首先，客戶程序發送一個設置SYN標志而且不帶數據負載的TCP包（一個SYN包）。服務器則以發出帶SYN/ACK標志的數據包（一個SYN/ACK包）作為剛才收到包的確認響應。客戶隨后發送一個ACK包確認收到了第2個包從而結束連接 過程。在收到客戶發來的這個SYN/ACK包之后，服務器會喚醒一個接收進程等待數據到達。當3次握手完成后，客戶程序即開始把“有用的”的數據發送給服務器。通常，一個HTTP請求的量是很小的而且完全可以裝到一個包里。但是，在以上的情況下，至少有4個包將用來進行雙向傳輸，這樣就增加了可觀的延遲時間。此外，你還得注意到，在“有用的”數據被發送之前，接收方已經開始在等待信息了。

為了減輕這些問題所帶來的影響，Linux（以及其他的 一些操作系統）在其TCP實現中包括了TCP_DEFER_ACCEPT選項。它們設置在偵聽套接字的服務器方，該選項命令內核不等待最后的ACK包而且在第1個真正有數據的包到達才初始化偵聽進程。在發送SYN/ACK包之后，服務器就會等待客戶程序發送含數據的IP包。現在，只需要在網絡上傳送3個包 了，而且還顯著降低了連接建立的延遲，對HTTP通信而言尤其如此。

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對于那些支持deffered accept的操作系統，nginx會設置這個參數來增強功能，設置了這個參數，在accept的時候，只有當實際收到了數據，才喚醒在accept等待的進程，可以減少一些無聊的上下文切換，如下：

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的nginx 源码学习笔记（十八）—— ngx_add_inherited_sockets 继承的sockets的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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