PHP7内核学习 - Fpm的master进程和worker进程

Fpm的master进程

作为一种多进程的模型，Fpm由一个master进程加多个worker进程组成。

当master进程启动时，会创建一个socket，但是他本身并不接收/处理请求。他会fork出子进程来完成请求的接收和处理。所以，master的主要职责是管理worker进程，比如fork出worker进程，或者kill掉worker进程。

master进程并不直接与worker进程进行通信，那么他是如何管理worker进程呢？实际上，master进程通过共享内存的方式来读取worker进程的状态信息，包括：worker进程当前状态，worker进程已经处理的请求数量等等。master进程会通过发送信号的方式来kill掉worker进程。

fpm_init()方法中会有一步：fpm_signals_init_main()，他会通过socketpair()创建一个管道，但是这个管道并非用于master与worker进行通信的。他只在master进程中使用。同时，设置master的信号处理函数为sig_handler()，当master收到SIGTERM、SIGINT、SIGUSR1、SIGUSR2、SIGCHLD、SIGQUIT这些信号时将调用sig_handler()进行处理，在此函数中会把收到的信号写入刚刚创建的管道。

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Fpm中的worker进程

Fpm中的worker进程的主要工作是处理请求。每个worker进程会竞争Accept请求，接收成功的那一个来处理本次请求。请求处理完毕后又重新进入等待状态。此处需要注意的是：一个worker进程在同一时刻只能处理一个请求。这与Nginx的事件驱动模型有很大的区别。Nginx的子进程使用epoll来管理socket，当一个请求的数据还未发送完成的话他就会处理下一个请求，即同一时刻，一个子进程会连接多个请求。而Fpm的这种子进程处理方式则大大简化了PHP的资源管理，使得在Fpm模式下我们不需要考虑并发导致的资源冲突。

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worker进程运行流程：

• 等待请求的到来
• 请求到来时竞争Accept请求，
• 竞争成功后，读取并解析FastCGI协议的数据，
• 解析完成后开始执行PHP脚本，
• 执行完毕后关闭请求，继续监听下一个请求的到来

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worker进程处理请求的周期：

• 等待请求：worker进程阻塞在fcgi_accept_request()中等待请求
• 解析请求：FastCGI请求到达后被worker接收，然后worker开始接收并解析请求数据，直到request数据完全到达
• 请求初始化：执行php_request_startup()，此阶段会调用每个扩展的PHP_RINIT_FUNCTION
• 执行PHP脚本：由php_execute_script()完成PHP脚本的编译和执行
• 关闭请求：请求完成后执行php_request_shutdown()，此阶段会调用每个扩展的PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION，然后进入第一步等待下一个请求

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一次请求过程中worker的状态：

• FPM_REQUEST_ACCEPTING：等待请求阶段
• FPM_REQUEST_READING_HEADERS：读取fastcgi请求的header阶段
• FPM_REQUEST_INFO：获取请求信息阶段，此阶段是将请求的method、query string、request uri等信息保存到各worker进程的fpm_scoreboard_proc_s结构中，此操作需要加锁，因为master进程也会操作此结构
• FPM_REQUEST_EXECUTING：执行PHP脚本阶段
• FPM_REQUEST_END：没有使用
• FPM_REQUEST_FINISHED：请求处理完成