1．进程管理模式
PHP-FPM由1个master进程和N个worker进程组成。其中，Worker进程由master进程fork而来。
PHP-FPM有3种worker进程管理模式。
1. Static
初始化时调用fpm_children_make(wp,0,0,1)函数fork出pm.max_children数量的worker进程，后续不再动态增减worker进程数量
2. Dynamic
初始化时调用fpm_children_make(wp,0,0,1)函数fork出pm.start_servers数量的worker进程，然后由每隔1秒触发的心跳事件fpm_pctl_perform_idle_server_maintenance()来维护空闲woker进程数量：空闲worker进程数量若多于pm.max_spare_servers则kill进程，若少于pm.min_spare_servers则fork进程。
3. Ondemand
初始化时不生成worker进程，但注册事件ondemand_event监听listening_socket。当listen_socket收到request，先检查是否存在已生成的空闲的worker进程，若存在就使用这个空闲进程，否则fork一个新的进程。每隔1秒触发的心跳事件fpm_pctl_perform_idle_server_maintenance()会kill掉空闲时间超过pm.process_idle_timeout的worker进程
2. 标准IO
FastCGI的典型流程如下：
(1) web server(例如nginx或apache)接受到一个请求。然后，web server通过unix域socket或TCP socket连接到FastCGI应用。
(2) FastCGI应用可以选择接受或拒绝这个连接。如果接受了连接，FastCGI应用会试图从stream中读取到一个packet
(3) Web server发送的第一个packet是BEGIN_REQUEST packet。BEGIN_REQUEST packet包含一个独一无二的request ID。所有该request的后续packet都被这个ID标记。
Unix系统中，标准输入的文件描述符是0，标准输出的文件描述符是1，标准错误输出的文件描述符是2，宏定义如下：
#define STDIN_FILENO 0
#define STDOUT_FILENO 1
#define STDERR_FILENO 2
PHP-FPM重定向了这三个标准IO。
在master进程中，STDIN_FILENO(0)和STDOUT_FILENO(1)均重定向到”/dev/null”。 STDERR_FILENO(2)重定向到error_log。
在worker进程中，STDIN_FILENO(0)重定向到listening_socket。如果catch_workers_output为no的话，STDOUT_FILENO(1)和STDERR_FILENO(2)均重定向到”/dev/null”。否则，STDOUT_FILENO(1)重定向到1个pipe的写端，而这个pipe的fd读端保存于master进程child链表对应的child节点结构的fd_stdout元素上。同样的，STDERR_FILENO(2)也重定向到1个pipe的写端，而这个pipe的读端fd保存于master进程child链表对应的child节点结构的fd_stderr元素上。以上两个位于master进程的pipe读端由master进程的reactor进行监听。
3. 进程间通信模型
PHP-FPM中的进程间通信主要分为
1. Master进程和worker进程之间的通信
前面讲过master进程和worker进程间有两条pipe。Worker进程向STDOUT_FILE或STDERR_FILENO中写信息，master进程收到信息后写入log。Master进程用reactor监听两个pipe
2. Web server与worker进程之间的通信
Worker进程阻塞在accept(listening socket)监听web server
3. Web server与master进程之间的通信
当pm模式是ondemand时，master进程会在reactor注册listening_socket的监听事件。当有request到来，master进程将生成一个worker进程
PHP-FPM采用的进程模型是进程池。Worker进程继承由master进程socket(),bind(),listen()的socket fd并直接阻塞在accept()上。当有一个request到来，进程池中的一个worker进程接受request。当这个worker进程完成执行，就会返回进程池等待新的request。这事实上是leader/follower模式。在leader/follower模式中，仅有leader阻塞等待，其他进程都在sleep。同样的，在FPM中，由于linux内核解决了accept()的惊群问题，新request同样只会唤醒一个worker进程。在这里，leader的继任是由linux内核决定的(当然，你也可以用mutex守卫accept代码段来确保leader只有一位)。
Worker进程处理所有IO和逻辑。Master进程负责worker进程的生成和销毁。Master进程的Reactor注册了三个可读事件和四个定时器事件。当pm是ondemand时，额外注册一个可读事件。三个可读事件分别是1个信号事件,2个pipe事件。
Fpm_event_s 结构：
struct fpm_event_s {
int fd;
struct timeval timeout;
struct timeval frequency;
void (*callback)(struct fpm_event_s *, short, void *);
void *arg;
int flags;
int index;
short which;
};Flags代表该事件的类型。FPM中flags的值有三种：
FPM_EV_READ : 可读事件
FPM_EV_PERSIST : 心跳事件
FPM_EV_READ | FPM_EV_EDGE : 边缘触发的可读事件
Which代表该事件位于哪个事件队列。其值有两种：
FPM_EV_READ : 位于可读事件队列
FPM_EV_TIMEOUT : 位于定时器事件队列
事件队列的结构是双向链表
typedef struct fpm_event_queue_s {
struct fpm_event_queue_s *prev;
struct fpm_event_queue_s *next;
struct fpm_event_s *ev;
} fpm_event_queue;
static struct fpm_event_queue_s *fpm_event_queue_timer = NULL;
static struct fpm_event_queue_s *fpm_event_queue_fd = NULL; fpm_event_queue_timer是定时器事件队列，fpm_event_queue_fd是可读事件队列。定时器事件队列并没有采用最小堆，红黑树或事件轮等结构，因为这个队列非常小，没有必要使用这些复杂结构。但是如果把定时器事件队列改为升序链表，对性能应该会有提升。
Fd和index仅在可读事件中使用。fd表示被监听的文件描述符。Index的值与使用哪个IO复用API有关。在epoll和select中，index的值等于fd的值。在poll中，index是该fd在描述符集fds[]中位置的下标。在心跳事件中，fd == -1，index == -1。
Struct timeval timeout和struct timeval frequency仅在心跳事件中使用。frequency表示每隔多少时间触发一次心跳事件，Timeout表示下一次触发心跳事件的时刻，通常由now与frequency相加而得。在可读事件中，这两个结构不设置。
Signal_fd_event事件
先来看fpm中的信号处理。
int fpm_signals_init_main() /* {{{ */
{
struct sigaction act;
/* create socketpair*/
if ( > socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, , sp)) {
zlog(ZLOG_SYSERROR, "failed to init signals: socketpair()");
return -;
}
/*将两个socket设为NONBLOCK*/
if ( > fd_set_blocked(sp[], ) || > fd_set_blocked(sp[], )) {
zlog(ZLOG_SYSERROR, "failed to init signals: fd_set_blocked()");
return -;
}
/*如果程序成功地运行完毕，则自动关闭这两个fd*/
if ( > fcntl(sp[], F_SETFD, FD_CLOEXEC) || > fcntl(sp[], F_SETFD, FD_CLOEXEC)) {
zlog(ZLOG_SYSERROR, "falied to init signals: fcntl(F_SETFD, FD_CLOEXEC)");
return -;
}
memset(&act, , sizeof(act));
/* 将信号处理函数设为sig_handler*/
act.sa_handler = sig_handler;
/* 将所有信号加入信号集*/
sigfillset(&act.sa_mask);
/* 更改指定信号的action */
if ( > sigaction(SIGTERM, &act, ) ||
> sigaction(SIGINT, &act, ) ||
> sigaction(SIGUSR1, &act, ) ||
> sigaction(SIGUSR2, &act, ) ||
> sigaction(SIGCHLD, &act, ) ||
> sigaction(SIGQUIT, &act, )) {
zlog(ZLOG_SYSERROR, "failed to init signals: sigaction()");
return -;
}
return ;
}master进程注册了SIGTERM，SIGINT，SIGUSR1，SIGUSR2，SIGCHLD，SIGQUIT，并创建了socketpair sp[]。当收到这些信号时，master进程将向sp[1]中写一个代表该信号的字符。
[SIGTERM] = 'T',
[SIGINT] = 'I',
[SIGUSR1] = '1',
[SIGUSR2] = '2',
[SIGQUIT] = 'Q',
[SIGCHLD] = 'C'
Sp[0]就是Signal_fd_event事件监听的fd。该事件的回调函数对不同的信号(从sp[0]读到的代表信号的字符)做出不同的反应。
信号SIGCHLD:
调用fpm_children_bury();该函数调用waitpid()分析子进程的status，根据情况决定是否重启子进程。
信号SIGINT , SIGTERM:
调用fpm_pctl(FPM_PCTL_STATE_TERMINATING, FPM_PCTL_ACTION_SET);把fpm的状态改为terminating
信号SIGQUIT
调用fpm_pctl(FPM_PCTL_STATE_FINISHING, FPM_PCTL_ACTION_SET); 把fpm的状态改为finishing
信号SIGUSR1
调用fpm_stdio_open_error_log(1)重启error log file
调用fpm_log_open(1)重启access log file 并重启所有子进程
信号SIGUSR2
调用fpm_pctl(FPM_PCTL_STATE_RELOADING, FPM_PCTL_ACTION_SET); 把fpm的状态改为reloading
子进程的信号处理
子进程关闭了socketpair,并把SIGTERM,SIGINT,SIGUSR1,SIGUSR2,SIGHLD重新设为默认动作，把SIGQUIT设为soft quit。
int fpm_signals_init_child() /* {{{ */
{
struct sigaction act, act_dfl;
memset(&act, , sizeof(act));
memset(&act_dfl, , sizeof(act_dfl));
act.sa_handler = &sig_soft_quit;
// 当system call或library function阻塞时一个信号到来。系统默认会返回错误并设置errno为EINTR.这里设为自动重启
act.sa_flags |= SA_RESTART;
act_dfl.sa_handler = SIG_DFL;
close(sp[]);
close(sp[]);
if ( > sigaction(SIGTERM, &act_dfl, ) ||
> sigaction(SIGINT, &act_dfl, ) ||
> sigaction(SIGUSR1, &act_dfl, ) ||
> sigaction(SIGUSR2, &act_dfl, ) ||
> sigaction(SIGCHLD, &act_dfl, ) ||
> sigaction(SIGQUIT, &act, )) {
zlog(ZLOG_SYSERROR, "failed to init child signals: sigaction()");
return -;
}
zend_signal_init();
return ;
}其一是可读事件队列。其二是定时器(timer)队列。