Nginx源码阅读（五）：启动前的准备
2024-11-25 07:15:49
在 Nginx 启动前，一系列初始化流程和变量设定至关重要。这些准备工作确保 Nginx 正常运行，高效管理资源并优化性能。接下来，我们将分步骤详细介绍 Nginx 启动前的准备过程。
1. ngx_os_init 获取系统级资源
ngx_os_init 负责初始化操作系统级资源，将关键参数赋值给全局变量。这些参数包括页面大小、缓存行大小、最大套接字数等。
系统级参数获取依赖于 sysconf 函数，它用于查询系统特定参数，如 CPU 核心数量、内存大小、进程打开的最大文件数等。
_SC_NPROCESSORS_CONF
返回 CPU 核心数量，包括不可用核心。_SC_NPROCESSORS_ONLN
返回系统中可用的 CPU 核心数量。_SC_PAGESIZE
表示系统页面大小（字节单位）。_SC_PHYS_PAGES
表示系统物理内存页数。_SC_OPEN_MAX
表示进程可以打开的最大文件数。_SC_GETPW_R_SIZE_MAX
表示 getpwuid_r 函数使用的缓冲区大小限制。
另一个关键函数 ngx_cpuinfo 用于获取 CPU 的 L2 缓存行大小。理解 CPU 缓存级别有助于优化 Nginx 性能。
- L1 缓存位于 CPU 核心内，是最快的缓存层。
- L2 缓存在 CPU 芯片上，但比 L1 缓存距离核心更远。
- L3 缓存位于 CPU 外部，速度仅次于内存，但大小较大。
不同 CPU 的缓存大小差异显著，如图所示。L1 和 L2 缓存通常在 CPU 核之间不共享，而 L3 缓存为所有核心共享。
此外，getrlimit 和 setrlimit 函数用于查询和更改进程资源限制。rlimit 结构体参数用于指定资源限制，如最大句柄数，即最大可创建的套接字数量。
2. ngx_crc32_table_init 初始化 CRC 表
此函数初始化循环冗余校验（CRC）表，确保计算效率。通过将指向校验表格的指针ngx_crc32_table_short 对齐至缓存行大小，提高性能。
CRC 是一种用于检测数据传输或保存错误的校验方法。生成的数字附加至数据后，接收端进行验证以确保数据未变。具体原理可参考网络资料。
3. ngx_add_inherited_sockets 继承套接字
在平滑升级场景下，ngx_add_inherited_sockets 用于继承原有监听套接字。通过环境变量 NGINX 获取套接字信息，将其加入 init_cycle 的 listening 数组。完成继承后，设置全局变量 ngx_inherited 为 1。
此函数仅在平滑升级过程中使用，通常情况下无需执行。因此，我们不对该函数进行过多讨论。
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