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gettimeofday()的开销
在 Linux 中，Nginx 通过 gettimeofday()获取系统当前时间；
gettimeofday 是 C 库提供的函数（不是系统调用），它封装了内核里的 sys_gettimeofday 系统调用。
Linux 的系统调用通过 int 80h 实现，用系统调用号来区分入口函数，步骤大致如下：
1 API 将系统调用号存入 EAX，然后通过中断调用使系统进入内核态；
2 内核中的中断处理函数根据系统调用号，调用对应的内核函数（系统调用）；
3 系统调用完成相应功能，将返回值存入 EAX，返回到中断处理函数；
4 中断处理函数返回到 API 中；
5 API 将 EAX 返回给应用程序
然而除了基本的系统调用外，x86_64 还提供了 sysenter/vsyscall 方式获取内核态数据，vsyscall 在内存中创建内核态的共享页面，用户态也有权访问，可不经过系统中断和陷入内核获取内核信息；
gettimeofday()便是通过 vsyscall 实现了系统调用。
更新时间缓存
为避免每次都调用 OS 的 gettimeofday，nginx 采用时间缓存，每个 worker 进程都能自行维护；
为控制并发访问，每次更新时间缓存前需申请锁，而读时间缓存无须加锁；
为避免分裂读，即某 worker 进程读时间缓存过程中接受中断请求，期间时间缓存被其他 worker 更新，导致前后读取时间不一致；nginx 引入时间缓存数组 (共 64 个成员)，每次都更新数组中的下一个元素；
更新时间通过 ngx_time_update() 实现
typedef struct {
time_t sec;
ngx_uint_t msec;
ngx_int_t gmtoff;
} ngx_time_t;
volatile ngx_time_t *ngx_cached_time;
volatile ngx_str_t ngx_cached_err_log_time;
volatile ngx_str_t ngx_cached_http_time;
volatile ngx_str_t ngx_cached_http_log_time;
volatile ngx_str_t ngx_cached_http_log_iso8601;
static ngx_time_t cached_time[NGX_TIME_SLOTS];
static u_char cached_err_log_time[NGX_TIME_SLOTS][sizeof(“1970/09/28 12:00:00”)];
static u_char cached_http_time[NGX_TIME_SLOTS][sizeof(“Mon, 28 Sep 1970 06:00:00 GMT”)];
static u_char cached_http_log_time[NGX_TIME_SLOTS][sizeof(“28/Sep/1970:12:00:00 +0600”)];
static u_char cached_http_log_iso8601[NGX_TIME_SLOTS][sizeof(“1970-09-28T12:00:00+06:00”)];
static u_char cached_syslog_time[NGX_TIME_SLOTS][sizeof(“Sep 28 12:00:00”)];
void
ngx_time_update(void)
{
u_char *p0, *p1, *p2, *p3, *p4;
ngx_tm_t tm, gmt;
time_t sec;
ngx_uint_t msec;
ngx_time_t *tp;
struct timeval tv;
if (!ngx_trylock(&ngx_time_lock)) {– 更新缓存前需获取 ngx_time_lock
return;
}
ngx_gettimeofday(&tv);– 宏定义，调用 os 的 gettimeofday(tp, null)
sec = tv.tv_sec;
msec = tv.tv_usec / 1000;
ngx_current_msec = (ngx_msec_t) sec * 1000 + msec;
tp = &cached_time[slot]; – 读当前时间缓存
if (tp->sec == sec) {– 如果缓存的时间秒 = 当前时间秒，直接更新当前 slot 元素的 msec 并返回，否则更新下一个 slot 数组元素；
tp->msec = msec;
ngx_unlock(&ngx_time_lock);
return;
}
if (slot == NGX_TIME_SLOTS – 1) {
slot = 0;
} else {
slot++;
}
tp = &cached_time[slot];
tp->sec = sec;
tp->msec = msec;
ngx_gmtime(sec, &gmt);
p0 = &cached_http_time[slot][0];
–ngx_sprintf 读取所有参数并调用 ngx_vslprintf，将后续参数以第二个参数的格式复制到 P0 开始的内存区，即给 cached_http_time[slot]赋值，
– 后续的 cached_err_log_time[slot] & cached_http_log_time[slot] & cached_http_log_iso8601[slot] & cached_syslog_time[slot]也同理
(void) ngx_sprintf(p0, “%s, %02d %s %4d %02d:%02d:%02d GMT”,
week[gmt.ngx_tm_wday], gmt.ngx_tm_mday,
months[gmt.ngx_tm_mon – 1], gmt.ngx_tm_year,
gmt.ngx_tm_hour, gmt.ngx_tm_min, gmt.ngx_tm_sec);
………………
ngx_memory_barrier();– 禁止编译器对后面的语句优化，如果没有这个限制，编译器可能将前后两部分代码合并，可能导致这 6 个时间更新出现间隔，期间若被读取会出现时间不一致的情况
ngx_cached_time = tp;
ngx_cached_http_time.data = p0;
ngx_cached_err_log_time.data = p1;
ngx_cached_http_log_time.data = p2;
ngx_cached_http_log_iso8601.data = p3;
ngx_cached_syslog_time.data = p4;
ngx_unlock(&ngx_time_lock);
}
ngx_time_update()调用最频繁的是在 worker 进程处理事件时
ngx_worker_process_cycle — ngx_process_events_and_timers — ngx_process_events
#define ngx_process_events ngx_event_actions.process_events
以 epoll 为例，其对应 API 为 ngx_epoll_process_events
ngx_epoll_process_events(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer, ngx_uint_t flags)
events = epoll_wait(ep, event_list, (int) nevents, timer);
err = (events == -1) ? ngx_errno : 0;
if (flags & NGX_UPDATE_TIME || ngx_event_timer_alarm) {
ngx_time_update();
}
epoll_wait()阻塞时可以被三种事件唤醒：读写事件发生、等待时间超时和事件信号中断。
当 epoll_wait()返回时，会更新一次时间缓存，然后调用处理函数；事件处理函数是 non-block 的，本身执行时间极短(毫秒级)，故即便当前时间是缓存的，误差很小可以接受。
如何控制时间更新频率
nginx 提供参数 timer_resolution，设置缓存时间更新的间隔；
配置该项后，nginx 将使用中断机制，而非使用定时器红黑树中的最小时间为 epoll_wait 的超时时间，即此时定时器将定期被中断。
timer_resolution 指令的使用将会设置 epoll_wait 超时时间为 -1，这表示 epoll_wait 将永远阻塞直至读写事件发生或信号中断。
ngx_process_events_and_timers(ngx_cycle_t *cycle)
if (ngx_timer_resolution) {
timer = NGX_TIMER_INFINITE;
flags = 0;
} else {
timer = ngx_event_find_timer();
flags = NGX_UPDATE_TIME;
}
1. 设置 timer_resolution 时，flags=0，只有当 ngx_event_timer_alarm= 1 时 epoll_wait()返回时才执行 ngx_time_update（更新后会把 ngx_event_timer_alarm 置零）
2. 没有设置 timer_resolution，flags = NGX_UPDATE_TIME，timer 为定时器红黑树中最小定时时间，将作为 epoll_wait 的超时时间(timeout)
ngx_event_process_init(ngx_cycle_t *cycle)
if (ngx_timer_resolution && !(ngx_event_flags & NGX_USE_TIMER_EVENT)) {
ngx_memzero(&sa, sizeof(struct sigaction));
sa.sa_handler = ngx_timer_signal_handler;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
if (sigaction(SIGALRM, &sa, NULL) == -1) {
ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
“sigaction(SIGALRM) failed”);
return NGX_ERROR;
}
itv.it_interval.tv_sec = ngx_timer_resolution / 1000;
itv.it_interval.tv_usec = (ngx_timer_resolution % 1000) * 1000;
itv.it_value.tv_sec = ngx_timer_resolution / 1000;
itv.it_value.tv_usec = (ngx_timer_resolution % 1000) * 1000;
if (setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) == -1) {
ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno,
“setitimer() failed”);
}
}
每隔 ngx_timer_resolution 时间发出信号 SIGALRM，执行 ngx_timer_signal_handler，后者仅仅将 ngx_event_timer_alarm = 1，用于 epoll_wait()返回后的 ngx_time_update()调用
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CentOS 6.2 实战部署 Nginx+MySQL+PHP http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/90020.htm
使用 Nginx 搭建 WEB 服务器 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89768.htm
搭建基于 Linux6.3+Nginx1.2+PHP5+MySQL5.5 的 Web 服务器全过程 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89692.htm
CentOS 6.3 下 Nginx 性能调优 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89656.htm
CentOS 6.3 下配置 Nginx 加载 ngx_pagespeed 模块 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89657.htm
CentOS 6.4 安装配置 Nginx+Pcre+php-fpm http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88984.htm
Nginx 安装配置使用详细笔记 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104499.htm
Nginx 日志过滤 使用 ngx_log_if 不记录特定日志 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-07/104686.htm
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Nginx 的详细介绍：请点这里
Nginx 的下载地址：请点这里
