一、前言

     在分析源码时,经常可以看到类似 #if (NGX_PCRE) .... #endif 这样的代码段,这样的设计可以在不改动源码的情况下,通过简单的定义宏的方式来实现功能的打开与关闭,但是在nginx/src目录下始终没有找到宏 NGX_PCRE 对应的 #define 语句。

     在之前介绍event模块的时候,讲到init_cycle函数中对cycle进行了初始化,其中很重要一步操作就是讲包含所有module信息的数组拷贝到这个cycle对应的结构中(nginx/src/core/ngx_module.c),文件中函数用到的包含module名称的数组ngx_module_names在源码中也没找到定义、初始化。

     上述两个疑问的答案应该在对nginx源码编译前执行的./auto/configure命令,因为该命令的输出中显示了对一些函数、头文件的检测,所以就将重点分析放到nginx/auto/configure文件中。 

二、configure脚本

     由于nginx拥有丰富的功能选项,因此有经验的使用者都会采用直接源码编译、安装的方式。在编译前,需要通过执行如下命令来完成源代码的编译。

cd nginx; ./auto/configure --with-pcre && make

其中./auto/configure --with-pcre 就是需要在源码中启用NGX_PCRE宏,但是如何实现的呢?     

     打开nginx/auto/configure文件,发现该文件是一个shell脚本,并调用了一些其他文件

################## nginx/auto/configure #######################
#!/bin/sh
 
# Copyright (C) Igor Sysoev
# Copyright (C) Nginx, Inc.
 
LC_ALL=C
export LC_ALL
 
#执行auto/options文件中的命令,行中的“.”表示在当前的sh环境中执行auto/options
#文件中的命令(与source命令效果一样)不同于sh命令会导致创建子进程,由于configure
#文件中命令与options的命令都在同一sh环境下,所以变量在两个文件中都是彼此可见的
. auto/options   #设置变量,并将之置空
. auto/init     #初始化一些变量诸如:NGX_AUTO_HEADERS_H=$NGX_OBJS/ngx_auto_headers.h
. auto/sources   #设置核心模块、平台代码对应的源文件
 
test -d $NGX_OBJS || mkdir -p $NGX_OBJS
 
echo > $NGX_AUTO_HEADERS_H
echo > $NGX_AUTOCONF_ERR
 
echo "#define NGX_CONFIGURE \"$NGX_CONFIGURE\"" > $NGX_AUTO_CONFIG_H
 
if [ $NGX_DEBUG = YES ]; then
  have=NGX_DEBUG . auto/have   #设置NGX_DEBUG=1
fi
 
.....
 
. auto/cc/conf   #检查编译器相关选项
 
if [ "$NGX_PLATFORM" != win32 ]; then
  . auto/headers   #检查相关头文件,并将结果输出到ngx_auto_headers.h文件中
fi
 
. auto/os/conf   #检查系统平台所需的函数
 
if [ "$NGX_PLATFORM" != win32 ]; then
  . auto/unix   #检查unix环境下一些文件、函数
fi  
 
. auto/threads
 
#统计要编译到nginx中的模块信息,创建并初始化ngx_module_t *ngx_modules[]和
#char *ngx_module_names[]两个数组中(这两个数组在init_cycle中被调用)存放
#到之前创建的nginx/objs/ngx_modules.c文件中
. auto/modules  
. auto/lib/conf
 
.......
 
#定义变量NGX_SBIN_PATH的值为"\"$NGX_SBIN_PATH\""
have=NGX_SBIN_PATH value="\"$NGX_SBIN_PATH\"" . auto/define 
have=NGX_CONF_PATH value="\"$NGX_CONF_PATH\"" . auto/define
have=NGX_PID_PATH value="\"$NGX_PID_PATH\"" . auto/define
 
...... 

     上面简要介绍了nginx/auto/configure文件中的一些内容,configure并没有把工作全部集中于该文件内部,而是提供了一个框架,具体的工作交由auto/threads、auto/headers等文件来完成,并且采用 . auto/conf 这种调用方式,这样可以做到变量共享;这种做法既简化了configure文件的编写,也不同类型的检查工作拆分开,便于编写、维护。下面就来解答第一部分提出的两个问题:

NGX_PCRE宏定义,这类的宏定义可以在nginx/objs/ngx_auto_config.h中看到,这个文件是由have=$ngx_have_feature . auto/have这样的语句生成的。

################ nginx/auto/have ##############
cat << END >> $NGX_AUTO_CONFIG_H
 
#ifndef $have
#define $have 1
#endif
 
END

     文件中<<符号是来告知shell标准输入来自一对分隔符(可以使字符串、数字等类型,只要保证开头和结尾的一致)中间的内容;所以,have文件中的命令就是利用cat将分隔符END之间的5行内容追加到$NGX_AUTO_CONFIG_H文件中。效果如下:

#ifndef NGX_PCRE
#define NGX_PCRE 1
#endif

     这就回答了第一个问题。 

auto/configure文件中有一行. auto/modules, 这个文件中定义了要注册到nginx中各个模块的信息以及对应的源文件,然后遍历文件中包含所有定义模块名称的变量modules,自动生成ngx_module_t *ngx_modules[]和char *ngx_module_names[]两个数组,并写入到 $NGX_MODULES_C文件中。这就解释了第二个问题中两个数组是从哪里定义的问题了。

############## nginx/auto/modules ################
......
modules="$modules $MISC_MODULES"
 
cat << END                  > $NGX_MODULES_C
 
#include <ngx_config.h>
#include <ngx_core.h>
 
$NGX_PRAGMA
 
END
 
#声明模块为全局变量
for mod in $modules
do
  echo "extern ngx_module_t $mod;"     >> $NGX_MODULES_C
done
 
#定义并初始化ngx_module_t *ngx_modules[] 数组,然后输出重定向到$NGX_MODULES_C
echo                     >> $NGX_MODULES_C
echo 'ngx_module_t *ngx_modules[] = {'    >> $NGX_MODULES_C
 
for mod in $modules
do
  echo "  &$mod,"             >> $NGX_MODULES_C
done
 
cat << END                  >> $NGX_MODULES_C
  NULL
};
 
END
 
#定义并初始化char *ngx_module_names[]数组,然后输出重定向到$NGX_MODULES_C
echo 'char *ngx_module_names[] = {'      >> $NGX_MODULES_C
 
for mod in $modules
do
  echo "  \"$mod\","           >> $NGX_MODULES_C
done
 
cat << END                  >> $NGX_MODULES_C
  NULL
};
 
END
.......

nginx/auto/modules这个文件生成的两个数组用于cycle的初始化,因此如果开发者开发的模块要添加到nginx中,一定要记得修改nginx/auto/modules这个文件,否则是不会被编译到nginx中的(当然不会生效啦)。

三、方法、函数检查验证

     由于nginx跨平台的特性,因此增加了很多位于不同平台下的函数(这些与平台有关的函数、方法也是通过宏定义的方式来决定是否调用),nginx在configure的时候需要找出当前环境中支持的方法、函数,然后将这些支持的方法、函数用宏定义的方式来确定下来。

################# nginx/auto/unix ###############
......
#定义当前feature的各个元素
ngx_feature="poll()"
ngx_feature_name=
ngx_feature_run=no
ngx_feature_incs="#include <poll.h>"
ngx_feature_path=
ngx_feature_libs=
#测试当前feature是否可用的代码段
ngx_feature_test="int n; struct pollfd pl;
         pl.fd = 0;
         pl.events = 0;
         pl.revents = 0;
         n = poll(&pl, 1, 0);
         if (n == -1) return 1"
#利用上面定义的各个变量测试poll()函数这个feature是否可用
. auto/feature
 
#如果上述的测试结果表明该feature不可用,就将相应的宏设置为NONE
if [ $ngx_found = no ]; then
  EVENT_POLL=NONE
fi
......
################# nginx/auto/feature ###############
......
 
#利用cat命令将END分隔符之间的内容(与测试feature的代码段组合成的一个简单的C程序)
#写到 $NGX_AUTOTEST.c文件中
cat << END > $NGX_AUTOTEST.c
 
#include <sys/types.h>
$NGX_INCLUDE_UNISTD_H
$ngx_feature_incs
 
int main(void) {
  $ngx_feature_test;
  return 0;
}
 
END
 
#将编译链接$NGX_AUTOTEST.c的命令赋值给ngx_test变量
ngx_test="$CC $CC_TEST_FLAGS $CC_AUX_FLAGS $ngx_feature_inc_path \
     -o $NGX_AUTOTEST $NGX_AUTOTEST.c $NGX_TEST_LD_OPT $ngx_feature_libs"
 
ngx_feature_inc_path=
 
#执行ngx_test变量指向的编译、链接指令,完成对$NGX_AUTOTEST.c的编译、链接生成可执行程序NGX_AUTOTEST
eval "/bin/sh -c \"$ngx_test\" >> $NGX_AUTOCONF_ERR 2>&1"
 
#检查是否成功生成可执行程序$NGX_AUTOTEST
if [ -x $NGX_AUTOTEST ]; then
   #根据feature的类型,采用不同的方案验证feature的可行性
  case "$ngx_feature_run" in
    yes)
      # /bin/sh is used to intercept "Killed" or "Abort trap" messages
      #执行对应的可执行程序,并重定向输出
      if /bin/sh -c $NGX_AUTOTEST >> $NGX_AUTOCONF_ERR 2>&1; then
        #执行成功,将ngx_found设成yes,表示该feature可用
        echo " found"
        ngx_found=yes
 
        #调用auto/have文件,在$NGX_AUTO_CONFIG_H 文件中,设置该feature对应的宏的值为1(启用该feature)
        if test -n "$ngx_feature_name"; then
          have=$ngx_have_feature . auto/have
        fi
 
      else
        echo " found but is not working"
      fi
    ;;
...... 

    nginx的这种demo验证机制,既做到了检查当前系统是否拥有对应的方法、函数,也验证了拥有的方法、函数是否提供了期望的功能。这种情况也提醒我们,运行nginx的生产环境与编译nginx的开发环境要保持一致。