ST源码分析-server - 弦外之音

本文主要讲解，ST 提供的示例程序 server ，make 编译之后，会在 obj 目录生成 server 可执行文件，如下：

server 是一个简单的 http 服务器，访问之后输出一个简单的 html 页面，使用命令如下：

./obj/server -l ./ -b 192.168.0.122:8888

在刚开始调试的时候，推荐加上 -i 选项，可以防止 server 在后台运行。

server 流程图如下：

上面流程几个比较简单的函数，我简单过一遍：

1，parse_arguments()，解析命令行参数到变量。

2，set_thread_throttling()，就根据一些规则设置 3 个变量，max_threads，min_wait_threads，max_wait_threads

3，create_listeners()，创建套接字，然后 listen，这里可以绑定多个 ip 端口。

4，open_log_files()，创建 pid 文件，这里 pid 文件好像没有限制两个程序同时允许。最重要的是打开 ERRORS_FILE 错误文件。

5，load_configs() ，什么都没做，留给用户实现的。

先讲解一下 server 程序中的一个重点结构体 struct socket_info。

struct socket_info {
  st_netfd_t nfd;               /* Listening socket                     */
  char *addr;                   /* Bind address                         */
  unsigned int port;            /* Port                                 */
  int wait_threads;             /* Number of threads waiting to accept  */
  int busy_threads;             /* Number of threads processing request */
  int rqst_count;               /* Total number of processed requests   */
} srv_socket[MAX_BIND_ADDRS];   /* Array of listening sockets

上面的代码定义了一个全局数据srv_socket ，这个数组一般只有 [0] 用到，只绑定一个 ip跟端口。这个结构体的每个字段都比较重要，下面详细讲解一些：

1， st_netfd_t nfd; 这个是服务器 listen 的 tcp 套接字，ST 自己封装了一下。

2， char *addr; IP 地址

3，unsigned int port; 端口。

4，int wait_threads; 代表有多少个协程阻塞在 st_accept() 函数。

5，int busy_threads 代表有多少个协程已经从 st_accept() 拿到 fd，开始处理 http 请求。

6，int rqst_count;代表处理了多少个 http 请求。

server 程序有3个重点函数。

1，start_processes() ，开启多进程。多个进程同时 select() 监听服务端套接字（srv_socket[0].nfd）。

2，install_sighandlers() ，注册信号 SIGTERM，SIGHUP，SIGUSR1，用 pipe() 管道把信号事件转成 I/O 事件，这样就能用 select 监听管道的 fd ，跟其他的网络套接字同一个 select 监听。

Only two types of external events are handled by the library's scheduler, because only these events can be detected by select(2) or poll(2): I/O events (a file descriptor is ready for I/O) and time events (some timeout has expired). However, other types of events (such as a signal sent to a process) can also be handled by converting them to I/O events. For example, a signal handling function can perform a write to a pipe (write(2) is reentrant/asynchronous-safe), thus converting a signal event to an I/O event

3，start_threads() ，开启 max_wait_threads 数量的协程，全部阻塞在 st_accept() 函数等待客户端请求。

下面仔细分析重点函数 start_processes() ，流程图参考上面的，重点如下。

1，start_processes() 会 fork() 很多子进程，所有子进程都会返回 main() 函数执行后续的逻辑。但是父进程不返回 main() 函数，父进程一直阻塞在 start_processes() 函数里面，等待某个子进程结束或者意外终结，然后打印子进程退出信息，在 fork() 一个子进程。这样，父进程就是一个 watchdog，看门人，子进程如果有代码问题，奔溃了，父进程就会被激活，收集子进程的退出信息，方便排查错误，然后父进程再生一个子进程出来处理业务。

这种 watchdog的机制特别好，因为写代码总有一些意外的情况，不是经常发生。偶尔奔溃，就子进程奔溃，那就由父进程再生一个子进程出来就行。

在 Linux 环境，有一个软件也可以实现这种看门人功能，就是 supervisor。

父进程除了等待子进程结束，还会处理信号，如下面代码，wait() 函数在等待子进程结束的时候，会被信号中断，errno 等于 EINTR 就会继续等待。

if ((pid = wait(&status)) < 0) {
     if (errno == EINTR)
continue;
     err_sys_quit(errfd, "ERROR: watchdog: wait");
   }

父进程是用 wdog_sighandler() 函数来处理信号的，所有的信号都会传递一遍给子进程，然后自己再处理信号。演示一下，我用以下命令发送一个 SIGUSR1 信号给父进程，13287 是我的父进程ID。

kill -s SIGUSR1 13287

上面的命令执行之后，所有的进程都会打印一遍信息，如下：

server 程序有处理 3 种信号：

SIGTERM，终结进程。
SIGHUP，虽然注释写的 restart，但是实际上只是重新加载了配置文件。
SIGUSR1 ，打印信息。

主进程不返回 main() , 子进程全部返回 main，然后阻塞在 process_signals() 处理信号。

相当于 始祖协程 阻塞在 process_signals() 处理信号。有多少个进程就有多少个始祖协程。

接下来分析最后一个重点函数 start_threads()，这个是子进程的开始协程的函数，用来处理http请求的，流程图参考上面的：

start_threads() 用 st_thread_create() 创建了很多个协程函数 handle_connections()。这些协程函数全部阻塞在 st_accept() 那里，等待客户端请求。

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