検索

在做php开发的时候,经常会设置max_input_time、max_execution_time,用来控制脚本的超时时间。但却从来没有思考过背后的原理。

趁着这两天有空,研究一下这个问题。

超时配置

php的ini配置如何起作用,这是一个老生常谈的话题了。

首先,我们在php.ini里进行配置。当php启动的时候(php_module_startup阶段),会尝试读取ini文件并解析。解析过程简单来说,是分析ini文件,提取出其中合法的键值对,并保存到configuration_hash表。

OK,然后php会进一步调用zend_startup_extensions来启动各个模块(包含php Core模块,以及所有需要加载的扩展)。各个模块的启动函数中,会完成REGISTER_INI_ENTRIES动作。REGISTER_INI_ENTRIES负责将模块对应的一些配置从configuration_hash表取出,然后调用处理函数,最终将处理完的值存入模块的globals变量。

max_input_time、max_execution_time这两个配置属于php Core模块。对于php Core来说,REGISTER_INI_ENTRIES依然发生在php_module_startup中。同样属于php Core模块的配置还有expose_php、display_errors、memory_limit等等...

示意图如下:

---->php_module_startup----------->php_request_startup---->
    |
    |
    |-->REGISTER_INI_ENTRIES
    |
    |
    |-->zend_startup_extensions
    |     |
    |     |-->zm_startup_date
    |     |     |-->REGISTER_INI_ENTRIES
    |     |
    |     |-->zm_startup_json
    |     |     |-->REGISTER_INI_ENTRIES
    |
    |
    |-->do otherthings

上面说到对于不同的配置,REGISTER_INI_ENTRIES会调用不同的函数来处理。我们直接来看max_execution_time对应的函数:

static PHP_INI_MH(OnUpdateTimeout)
{
  // php启动阶段走这里
  if (stage == PHP_INI_STAGE_STARTUP) {
    // 将超时设置保存到EG(timeout_seconds)中
    EG(timeout_seconds) = atoi(new_value);
    return SUCCESS;
  }
 
  // php执行过程中的ini set则走这里
  zend_unset_timeout(TSRMLS_C);
  EG(timeout_seconds) = atoi(new_value);
  zend_set_timeout(EG(timeout_seconds), 0);
  return SUCCESS;
}

暂时只看上半截,因为我们目前只需关注php的启动阶段,该函数行为很简单,将max_execution_time存入了EG(timeout_seconds)。

至于max_input_time,并没有特殊的处理函数,默认是会将max_input_time存入存入PG(max_input_time)。

因此,当REGISTER_INI_ENTRIES完成,发生的是:

max_execution_time ----> 存入EG(timeout_seconds)

max_input_time       ----> 存入PG(max_input_time)

请求超时控制

现在我们搞清楚php的启动阶段发生了什么,继续来看php在实际处理请求的时候,如何管理超时。

在php_request_startup函数中有如下代码:

if (PG(max_input_time) == -1) {
  zend_set_timeout(EG(timeout_seconds), 1);
} else {
  zend_set_timeout(PG(max_input_time), 1);
}

php_request_startup的时机很讲究。

以cgi为例,只有当php已经从CGI拿到了原始请求以及一些CGI的环境变量之后,php_request_startup才会被调用。上面这段代码实际执行的时候,由于请求已经拿到,所以SG(request_info)处于准备就绪状态,但是php中的$_GET,$_POST,$_FILE等超全局变量尚未生成。

从代码上理解:

1、如果用户将max_input_time配做-1,或没有配置,那么脚本的生命周期就只受EG(timeout_seconds)约束。

2、否则,请求启动阶段的超时控制,受PG(max_input_time)约束。

3、zend_set_timeout函数负责设置定时器。一旦指定时间过去,定时器会通知php进程。zend_set_timeout下文会具体分析。

php_request_startup完成,则进入php的实际执行阶段,即php_execute_script。在php_execute_script中可以看到:

// 设定执行超时
if (PG(max_input_time) != -1) {
#ifdef PHP_WIN32
  zend_unset_timeout(TSRMLS_C); // 关闭之前的定时器
#endif
  zend_set_timeout(INI_INT("max_execution_time"), 0);
}
 
// 进入执行
retval = (zend_execute_scripts(ZEND_REQUIRE TSRMLS_CC, NULL, 3, prepend_file_p, primary_file, append_file_p) == SUCCESS);

OK,假如代码执行到这里,尚未发生max_input_time超时,则会重新指定max_execution_time的超时。

同样也是采取调用zend_set_timeout,并传入max_execution_time。特别注意一下,windows下面的需要显式调用zend_unset_timeout关闭原来的定时器,而linux下不需要。这是由于两个平台的定时器实现原理不同导致的,下文也会详细展开叙述。

最后用一张图表示超时控制的流程,左侧的case表明用户既配置了max_input_time,又配置了max_execution_time。而右侧的区别在于用户仅仅配置了max_execution_time:

zend_set_timeout

前文提到,zend_set_timeout函数用来设置定时器。具体来看下实现:

void zend_set_timeout(long seconds, int reset_signals) /* {{{ */
{
  TSRMLS_FETCH();
 
  // 赋值
  EG(timeout_seconds) = seconds;
 
#ifdef ZEND_WIN32
  if(!seconds) {
    return;
  }
   
  // 启动定时器线程
  if (timeout_thread_initialized == 0 && InterlockedIncrement(&timeout_thread_initialized) == 1) {
    /* We start up this process-wide thread here and not in zend_startup(), because if Zend
     * is initialized inside a DllMain(), you're not supposed to start threads from it.
     */
    zend_init_timeout_thread();
  }
   
  // 向线程发送WM_REGISTER_ZEND_TIMEOUT消息
  PostThreadMessage(timeout_thread_id, WM_REGISTER_ZEND_TIMEOUT, (WPARAM) GetCurrentThreadId(),
                                  (LPARAM) seconds);
#else
 
  // linux平台下
  struct itimerval t_r;    /* timeout requested */
  int signo;
 
  if (seconds) {
    t_r.it_value.tv_sec = seconds;
    t_r.it_value.tv_usec = t_r.it_interval.tv_sec = t_r.it_interval.tv_usec = 0;
 
    // 设置定时器,seconds秒后会发送SIGPROF信号
    setitimer(ITIMER_PROF, &t_r, NULL);
  }
  signo = SIGPROF;
 
  if (reset_signals) {
    sigset_t sigset;
 
    // 设置SIGPROF信号对应的处理函数为zend_timeout
    signal(signo, zend_timeout);
     
    // 防屏蔽
    sigemptyset(&sigset);
    sigaddset(&sigset, signo);
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &sigset, NULL);
  }
#endif
}

上述实现基本上可以完全分成两种平台:

先看linux:

linux下的定时器要容易许多,调用setitimer函数就行,此外,zend_set_timeout还设定了SIGPROF信号的handler为zend_timeout。

注意,调用setitimer的时候,将it_interval设置成0,表明这个定时器只触发一次,而不会每隔一段时间触发一次。setitimer可以以三种方式计时,php中采用的是ITIMER_PROF,它同时计算了用户代码和内核代码的执行时间。一旦时间到了,会产生SIGPROF信号。

当php进程接收到SIGPROF信号,不管当前正在执行什么,都会跳转进入到zend_timeout。zend_timeout才是实际处理超时的函数。

再看windows:

首先会启动一个子线程,该线程主要用于设置定时器,同时维护EG(timed_out)变量。

子线程一旦生成,主线程便会向子线程发送一条消息:WM_REGISTER_ZEND_TIMEOUT。子线程接收到WM_REGISTER_ZEND_TIMEOUT之后,产生一个定时器并开始计时。同时,子线程会设置EG(timed_out) = 0。这很重要!windows平台下正是通过判断EG(timed_out)是否为1,来决定是否超时。

如果定时器到时间了,子线程收到WM_TIMER消息,则取消定时器,并且设置EG(timed_out) = 1。

如果需要关闭定时器,则子线程会收到WM_UNREGISTER_ZEND_TIMEOUT消息。关闭定时器,并不会改变EG(timed_out)。

相关代码还是很清晰的:

static LRESULT CALLBACK zend_timeout_WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  switch (message) {
    case WM_DESTROY:
      PostQuitMessage(0);
      break;
     
    // 生成一个定时器,开始计时
    case WM_REGISTER_ZEND_TIMEOUT:
      /* wParam is the thread id pointer, lParam is the timeout amount in seconds */
      if (lParam == 0) {
        KillTimer(timeout_window, wParam);
      } else {
        SetTimer(timeout_window, wParam, lParam*1000, NULL);
        EG(timed_out) = 0;
      }
      break;
     
    // 关闭定时器
    case WM_UNREGISTER_ZEND_TIMEOUT:
      /* wParam is the thread id pointer */
      KillTimer(timeout_window, wParam);
      break;
     
    // 超时了,也需关闭定时器
    case WM_TIMER: {
        KillTimer(timeout_window, wParam);
        EG(timed_out) = 1;
      }
      break;
    default:
      return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
  }
  return 0;
}

根据上文描述,最终都是需要跳转到zend_timeout来处理超时的。那windows下如何进入zend_timeout呢?

window下仅在execute函数中(zend_vm_execute.h刚开始的地方),可以看到调用zend_timeout:

while (1) {
  int ret;
#ifdef ZEND_WIN32
  if (EG(timed_out)) {  // windows下的超时,执行每条opcode之前都判断是否需要调用zend_timeout
    zend_timeout(0);
  }
#endif
 
  if ((ret = OPLINE->handler(execute_data TSRMLS_CC)) > 0) {
  ...
  }
}

上述代码可以看到:

在windows下,每执行完成一条opcode指令,就会进行一次超时判断。

因为主线程执行opcode的同时,子线程可能已经发生超时,而windows并没有什么机制可以让主线程停止手头的工作,直接跳入zend_timeout。所以只好利用子线程先将EG(timed_out)设置为1,然后主线程在等到当前opcode执行完成、进入下一条opcode之前,判断一下EG(timed_out)再调用zend_timeout。

因此准确的讲,windows的超时,其实是有一点点延时的。至少在某一个opcode执行的过程中,无法被打断。当然,正常情况下,单条opcode的执行时间会很短。但是可以很容易人为构造出一些很耗时的函数,使得function call需要等待较长时间。此时,如果子线程判断出超时了,则还需要经过漫长的等待,直到主线程完成该条opcode之后,才能调用zend_timeout。

zend_unset_timeout

void zend_unset_timeout(TSRMLS_D) /* {{{ */
{
#ifdef ZEND_WIN32
   
  // 通过发送WM_UNREGISTER_ZEND_TIMEOUT消息来关闭定时器
  if(timeout_thread_initialized) {
    PostThreadMessage(timeout_thread_id, WM_UNREGISTER_ZEND_TIMEOUT, (WPARAM) GetCurrentThreadId(), (LPARAM) 0);
  }
#else
  if (EG(timeout_seconds)) {
    struct itimerval no_timeout;
    no_timeout.it_value.tv_sec = no_timeout.it_value.tv_usec = no_timeout.it_interval.tv_sec = no_timeout.it_interval.tv_usec = 0;
     
    // 全置0,相当于关闭定时器
    setitimer(ITIMER_PROF, &no_timeout, NULL);
  }
#endif
}

zend_unset_timeout同样分成两种平台的实现。

先看linux:

linux下的关闭定时器也很简单。只要将struct itimerval中的4个值都设置为0,就行了。

再看windows:

由于windows是利用一个独立的线程来计时。因此,zend_unset_timeout会向该线程发送WM_UNREGISTER_ZEND_TIMEOUT消息。WM_UNREGISTER_ZEND_TIMEOUT对应的动作是去调用KillTimer来关闭定时器。注意,线程本身并不退出。

前文留下了一个问题,在php_execute_script中,windows下面要显示调用zend_unset_timeout来关闭定时器,而linux下不需要。因为对于一个linux进程来说,只能存在一个setitimer定时器。也就是说,重复调用setitimer,后面的定时器会直接覆盖前面的。

zend_timeout

ZEND_API void zend_timeout(int dummy) /* {{{ */
{
  TSRMLS_FETCH();
 
  if (zend_on_timeout) {
    zend_on_timeout(EG(timeout_seconds) TSRMLS_CC);
  }
 
  zend_error(E_ERROR, "Maximum execution time of %d second%s exceeded", EG(timeout_seconds), EG(timeout_seconds) == 1 ? "" : "s");
}

如前文所述,zend_timeout是实际处理超时的函数。它的实现也很简单。

如果有配置exit_on_timeout,则zend_on_timeout会尝试调用sapi_terminate_process关闭sapi进程。如果无需exit_on_timeout,则直接进入zend_error进行出错处理。大部分情况下,我们并不会设置exit_on_timeout,毕竟我们期望的是虽然一个请求超时了,但是进程仍然保留下来,服务下一个请求。

zend_error除了会打印错误日志,还会利用longjump跳转到boilout指定的栈帧,一般是zend_end_try或者zend_catch宏所在的地方。关于longjump,可以另起一个话题,本文就不具体叙述了。在php_execute_script里面,zend_error会使得程序跳转到zend_end_try的位置然后继续执行。继续执行是指,会调用php_request_shutdown等函数来完成收尾工作。

直到这里,php脚本的超时机制算是讲清楚了。

最后来看一个疑似php内核的bug。

windows下max_input_time的bug

回忆一下,之前有提到windows下只有一个地方调用了zend_timeout,就是execute函数里,准确讲是每条opcode执行之前。

那么,假如发生max_input_time类型的超时,即使子线程将EG(timed_out)被置为1,也得延迟到execute中才能进行超时处理。貌似一切正常。

而问题的关键之处便在于,我们并不能保证主线程执行到execute时,EG(timed_out)任然为1。一旦进入execute之前,EG(timed_out)被子线程修改成0,那么max_input_time类型的超时就永远不会被handle了。

为何EG(timed_out)会被子线程又修改为0呢?原因在于:php_execute_script中,调用了zend_set_timeout(INI_INT("max_execution_time"), 0)来设置定时器。

zend_set_timeout会向子线程发送WM_REGISTER_ZEND_TIMEOUT消息。子线程收到此消息,除了创建定时器之外,还会设置EG(timed_out) = 0(详见上文截取的zend_timeout_WndProc代码片段)。由于线程执行的不确定性,因此不能够判断主线程执行到execute的时候,子线程是否已接收到消息并设置EG(timed_out)为0。

如图所示,

如果execute中的判断发生在红线标注的时间点,则EG(timed_out)为1,execute会调用zend_timeout做超时处理。

如果execute中的判断发生在蓝线标注的时间点,则EG(timed_out)已被重置为0,max_input_time超时被彻底掩盖。

声明
この記事の内容はネチズンが自主的に寄稿したものであり、著作権は原著者に帰属します。このサイトは、それに相当する法的責任を負いません。盗作または侵害の疑いのあるコンテンツを見つけた場合は、admin@php.cn までご連絡ください。
PHPの継続的な使用:その持久力の理由PHPの継続的な使用:その持久力の理由Apr 19, 2025 am 12:23 AM

まだ人気があるのは、使いやすさ、柔軟性、強力なエコシステムです。 1)使いやすさとシンプルな構文により、初心者にとって最初の選択肢になります。 2)Web開発、HTTP要求とデータベースとの優れた相互作用と密接に統合されています。 3)巨大なエコシステムは、豊富なツールとライブラリを提供します。 4)アクティブなコミュニティとオープンソースの性質は、それらを新しいニーズとテクノロジーの傾向に適応させます。

PHPおよびPython:類似点と相違点を調査しますPHPおよびPython:類似点と相違点を調査しますApr 19, 2025 am 12:21 AM

PHPとPythonはどちらも、Web開発、データ処理、自動化タスクで広く使用されている高レベルのプログラミング言語です。 1.PHPは、ダイナミックウェブサイトとコンテンツ管理システムの構築によく使用されますが、PythonはWebフレームワークとデータサイエンスの構築に使用されることがよくあります。 2.PHPはエコーを使用してコンテンツを出力し、Pythonは印刷を使用します。 3.両方ともオブジェクト指向プログラミングをサポートしますが、構文とキーワードは異なります。 4。PHPは弱いタイプの変換をサポートしますが、Pythonはより厳しくなります。 5. PHPパフォーマンスの最適化には、Opcacheおよび非同期プログラミングの使用が含まれますが、PythonはCprofileおよび非同期プログラミングを使用します。

PHPおよびPython:さまざまなパラダイムが説明されていますPHPおよびPython:さまざまなパラダイムが説明されていますApr 18, 2025 am 12:26 AM

PHPは主に手順プログラミングですが、オブジェクト指向プログラミング(OOP)もサポートしています。 Pythonは、OOP、機能、手続き上のプログラミングなど、さまざまなパラダイムをサポートしています。 PHPはWeb開発に適しており、Pythonはデータ分析や機械学習などのさまざまなアプリケーションに適しています。

PHPとPython:彼らの歴史を深く掘り下げますPHPとPython:彼らの歴史を深く掘り下げますApr 18, 2025 am 12:25 AM

PHPは1994年に発信され、Rasmuslerdorfによって開発されました。もともとはウェブサイトの訪問者を追跡するために使用され、サーバー側のスクリプト言語に徐々に進化し、Web開発で広く使用されていました。 Pythonは、1980年代後半にGuidovan Rossumによって開発され、1991年に最初にリリースされました。コードの読みやすさとシンプルさを強調し、科学的コンピューティング、データ分析、その他の分野に適しています。

PHPとPythonの選択:ガイドPHPとPythonの選択:ガイドApr 18, 2025 am 12:24 AM

PHPはWeb開発と迅速なプロトタイピングに適しており、Pythonはデータサイエンスと機械学習に適しています。 1.PHPは、単純な構文と迅速な開発に適した動的なWeb開発に使用されます。 2。Pythonには簡潔な構文があり、複数のフィールドに適しており、強力なライブラリエコシステムがあります。

PHPとフレームワーク:言語の近代化PHPとフレームワーク:言語の近代化Apr 18, 2025 am 12:14 AM

PHPは、多数のWebサイトとアプリケーションをサポートし、フレームワークを通じて開発ニーズに適応するため、近代化プロセスで依然として重要です。 1.PHP7はパフォーマンスを向上させ、新機能を紹介します。 2。Laravel、Symfony、Codeigniterなどの最新のフレームワークは、開発を簡素化し、コードの品質を向上させます。 3.パフォーマンスの最適化とベストプラクティスは、アプリケーションの効率をさらに改善します。

PHPの影響:Web開発などPHPの影響:Web開発などApr 18, 2025 am 12:10 AM

phphassiblasifly-impactedwebdevevermentandsbeyondit.1)itpowersmajorplatformslikewordpratsandexcelsindatabase interactions.2)php'sadaptableability allowsitale forlargeapplicationsusingframeworkslikelavel.3)

スカラータイプ、リターンタイプ、ユニオンタイプ、ヌル可能なタイプなど、PHPタイプのヒントはどのように機能しますか?スカラータイプ、リターンタイプ、ユニオンタイプ、ヌル可能なタイプなど、PHPタイプのヒントはどのように機能しますか?Apr 17, 2025 am 12:25 AM

PHPタイプは、コードの品質と読みやすさを向上させるためのプロンプトがあります。 1)スカラータイプのヒント:php7.0であるため、基本データ型は、int、floatなどの関数パラメーターで指定できます。 3)ユニオンタイプのプロンプト:PHP8.0であるため、関数パラメーターまたは戻り値で複数のタイプを指定することができます。 4)Nullable Typeプロンプト:null値を含めることができ、null値を返す可能性のある機能を処理できます。

See all articles

ホットAIツール

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

リアルなヌード写真を作成する AI 搭載アプリ

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

写真から衣服を削除するオンライン AI ツール。

Undress AI Tool

Undress AI Tool

脱衣画像を無料で

Clothoff.io

Clothoff.io

AI衣類リムーバー

AI Hentai Generator

AI Hentai Generator

AIヘンタイを無料で生成します。

ホットツール

MantisBT

MantisBT

Mantis は、製品の欠陥追跡を支援するために設計された、導入が簡単な Web ベースの欠陥追跡ツールです。 PHP、MySQL、Web サーバーが必要です。デモおよびホスティング サービスをチェックしてください。

SublimeText3 Linux 新バージョン

SublimeText3 Linux 新バージョン

SublimeText3 Linux 最新バージョン

SublimeText3 中国語版

SublimeText3 中国語版

中国語版、とても使いやすい

AtomエディタMac版ダウンロード

AtomエディタMac版ダウンロード

最も人気のあるオープンソースエディター

SublimeText3 Mac版

SublimeText3 Mac版

神レベルのコード編集ソフト(SublimeText3)