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life and I

Linux异步和非阻塞

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概念

对于linux来说,异步和非阻塞是两个概念。可以概述如下

  • 异步: 使得拥有文件指针的进程或者进程组能够立刻收到内核的SIGIO信号
  • 非阻塞: 使得对于文件指针的读写操作不会阻塞于buffer为空的情况

区别及使用说明

ioctl和FIOASYNC等价于fcntl和O_ASYNC

ioctl和FIONBIO等价于fcntl和O_NONBLOCK

下面两个是等价的

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fcntl(socket, F_SETFL, fcntl(s, F_GETFL) | O_NONBLOCK);

nb = 1;
ioctl(s, FIONBIO, &nb);

FIOASYNC设置O_ASYNC标记,该标记决定fd可以IO时进程是否会收到SIGIO和SIGPOLL信号。

FIONBIO设置O_NONBLOCK标记,该标记会改变read,write和同类函数的行为,使得在fd还不能IO时立即返回而不是hang住。

后者经常跟select,poll等函数一起使用,使得主程序不会因为个别socket而影响其他。

一般来说使用select和poll结合非阻塞的文件指针可以对应大部分情况,但是某些时候 需要使用异步的文件指针。比如:如果一个函数处理数据,但是处理时间很长,在其处理的时候 我们需要运行这个函数的进程及时响应网络事件或者内核信号,这时就需要将其置为异步

对于socket来说,如果需要设置异步的话需要三个步骤

  1. 必须注册一个响应SIGIO的信号回调函数
  2. 通过fcntl设置F_SETOWN,使得socket属于某个进程
  3. 通过fcntl设置O——ASYNC将该socket设置为异步

非阻塞例子

设置非阻塞

async
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signal(SIGIO, &input_handler); /* dummy sample; sigaction(  ) is better */
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETOWN, getpid(  ));
oflags = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL);
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oflags | FASYNC);

网络非阻塞例子

recv
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#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <unistd.h>  
#include <fcntl.h>  
#include <errno.h>  
#include <netinet/in.h>       /*socket address struct*/  
#include <arpa/inet.h>            /*host to network convertion*/  
#include <sys/socket.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <signal.h>  
#include <sys/ioctl.h>  
#define MAX_TRANSPORT_LENTH 512  

static int g_var = 0;
static int g_skt = 0;
void sig_handler(int signum)
{
  char  buf[MAX_TRANSPORT_LENTH+1] = "";
  int len = 0;
  len = read(g_skt,buf,MAX_TRANSPORT_LENTH);
  if (len<0)
  {
      perror("Read socket failed");
      exit(-1);
  }
  else
  {
      printf("In SIGIO handler,got msg:%s\n",buf);
  }
}

int main()
{
  struct sockaddr_in addr;
  memset(&addr,0,sizeof(addr));
  addr.sin_family =  AF_INET;
  addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  addr.sin_port = htons(50001);

  signal(SIGIO,sig_handler);

  g_skt = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
  if(g_skt == -1)
  {
      perror("Create socket failed");
      exit(-1);
  }

  int len = sizeof(addr);
  int ret = 0;

  int on = 1;
  ret = fcntl(g_skt, F_SETOWN, getpid());//Set process or process group ID to receive SIGIO signals  
  if(-1 == ret)
  {
      perror("Fcntl F_SETOWN failed");
      exit(-1);
  }
  ret = ioctl(g_skt, FIOASYNC, &on);
  if(-1 == ret)
  {
      perror("Fcntl FIOASYNC failed");
      exit(-1);
  }
  ret = ioctl(g_skt, FIONBIO, &on);
  if(-1 == ret)
  {
      perror("ioctl FIONBIO failed");
      exit(-1);
  }

  ret = bind(g_skt,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr));
  if(-1 == ret)
  {
      perror("Bind socket failed");
      exit(-1);
  }
  while(1)
  {
      printf("I am running\n");
      sleep(2);
  }
  close(g_skt);
}
send
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#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <unistd.h>  
#include <fcntl.h>  
#include <errno.h>  
#include <netinet/in.h>       /*socket address struct*/  
#include <arpa/inet.h>            /*host to network convertion*/  
#include <sys/socket.h>  
#include <signal.h>  
#define MAX_TRANSPORT_LENTH 512  

int main()
{
  struct sockaddr_in addr;
  memset(&addr,0,sizeof(addr));
  addr.sin_family =  AF_INET;
  addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.106");
  addr.sin_port = htons(50001);

  int sock;
  sock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
  if(sock == -1)
  {
      perror("Create socket failed");
      exit(-1);
  }

  int ret;
  ret = connect(sock,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr));
  if(ret == -1)
  {
      perror("Connect socket failed");
      exit(-1);
  }
  while(1)
  {
      printf("Will send messge to server\n");
      write(sock,"Some unknown infomation\n",MAX_TRANSPORT_LENTH);
      sleep(1);
  }

}

注意

对于tcp的SIGIO来说,很多网络事件发送信号给相应的进程,所以在回调函数内需要进行区分

参考

  1. unp
  2. FIOASYNC和FIONBIO的区别是什么?
  3. What’s the difference between FIONBIO and FIOASYNC for socket?

Nutch 安装

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简介

Nutch 是一个开源Java 实现的搜索引擎。它提供了我们运行自己的搜索引擎所需的全部工具。包括全文搜索和Web爬虫。

尽管Web搜索是漫游Internet的基本要求, 但是现有web搜索引擎的数目却在下降. 并且这很有可能进一步演变成为一个公司垄断了几乎所有的web搜索为其谋取商业利益.这显然 不利于广大Internet用户.

Nutch为我们提供了这样一个不同的选择. 相对于那些商用的搜索引擎, Nutch作为开放源代码 搜索引擎将会更加透明, 从而更值得大家信赖. 现在所有主要的搜索引擎都采用私有的排序算法, 而不会解释为什么一个网页会排在一个特定的位置. 除此之外, 有的搜索引擎依照网站所付的 费用, 而不是根据它们本身的价值进行排序. 与它们不同, Nucth没有什么需要隐瞒, 也没有 动机去扭曲搜索的结果. Nutch将尽自己最大的努力为用户提供最好的搜索结果

依赖

[Apache Nutch 2.1][1]2.0版本后将持久化层转化到[Apache Gora][2]上,提供HBase, Cassandra, Hypertable; Redis ; MySQL, HSQLDB等等。

安装

下载后解压

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tar -xvf apache-nutch-2.1.tar.gz

需要配置属性

在nutch-site.xml中配置属性

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<property>
 <name>storage.data.store.class</name>
  <value>org.apache.gora.hbase.store.HBaseStore</value>
   <description>Default class for storing data</description>
   </property>

去除ivy/ivy.xml中的hbase依赖

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 <!-- Uncomment this to use HBase as Gora backend. -->

       <dependency org="org.apache.gora" name="gora-hbase" rev="0.2" conf="*->default" />

在gora.properties添加默认属性

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gora.datastore.default=org.apache.gora.hbase.store.HBaseStore

进入后使用ant进行编译

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ant

测试

对于2.0版本后,启动前需要保证HBase已经顺利启动,具体步骤见[HBasequick start tutorial][3]

利用下面的命令进行测试

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cd runtime/local/bin
nutch inject ../urls
nutch readdb

问题

ava.lang.IllegalArgumentException: Not a host:port pair

参考

Apache Traffic Server Plugins概述

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简介

可以利用c语言为ats编写功能插件。ats支持复杂的基于web的处理和缓存模式,其包含一个事件触发的循环

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for(;;){
  event = get_next_event();
  handle_event(event);
}

你可以编写自己的插件,然后编译成动态库,供ats启动时进行载入。插件注册相应的事件处理函数以及事件类型 一旦ats需要处理某个事件,它会运行所有注册在该事件上的回调函数。

用途

插件有以下用途

  • HTTP协议处理:过滤,屏蔽,认证用户,传递内容
  • 新协议支持:可以支持新的缓存协议

下面是一些插件的例子:

  • Blacklisting plugin: 拒绝某些网络访问
  • Append transform plugin:将文本通过http响应的content传递回去
  • Image conversion plugin:将jpg转化为gif
  • Compression plugin:将响应内容进行压缩
  • Authorization plugin:认证访问用户
  • A plugin that gathers client information:收集请求信息并保存到数据库中
  • Protocol plugin:利用ats监听特定端口,处理特殊的协议请求

例子

有如下几个例子

  • append-transform.c: 为http响应添加文本信息
  • server-transform.c:将请求数据提供给转码服务器进行转码后传回给client端,例如图形转化
  • basic-auth.c:http代理认证
  • blacklist-1.c:读取配置文件进行代理认证

插件载入

ats启动后根据plugin.config配置文件决定哪些插件需要进行载入。同时plugin.config被传递给每个插件的初始化函数TSPluginInit。 records.config确定插件动态库的路径

配置

下面是一个配置文件例子,包含一个命令行,一个空白行和两个插件配置行

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# This is a comment line.

my-plugin.so junk.example.com trash.example.org garbage.example.edu
some-plugin.so arg1 arg2 $proxy.config.http.cache.on

so文件后面是对应的参数序列 插件的配置文件每一行不能大于1023字节,插件的so命名应该是全局唯一的。

  • 命令行以#起始
  • 空行被葫芦额
  • 插件载入顺序和在plugin.config出现的顺序一致

启动及初始化

每个插件需要定义一个初始化函数TSPluginInit,这个函数读取配置文件并注册对应的事件。

TSPluginInit包含两个参数

  • argc: 该插件在plugin.config内的参数个数
  • argv: 该插件在plugin.config参数数组

参考

Understanding Traffic Server Plugins

Apache Trafficserver介绍

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简介

Apache Traffic Server可以加速internet访问,加强网站性能并提供良好的 网站托管能力

对于网络上日益增长的数据交流,Apache Traffic Server作为一个高性能的web 代理缓存服务器,可以通过缓存多次访问以及临近数据应对上述问题。它充分利用网络 带宽,提高内容分发系统性能

角色

ASP可以作为下述角色使用

  • web代理缓存
  • 反向代理
  • 多级缓存

模块

Traffic Server可以由下面几个模块组合工作

The Traffic Server Cache

由一个叫做”对象仓库”的高速对象数据库组成。对象索引是由url或者头信息生成的 可以根据语言以及编码管理对象,对于小文件以及大文件同样高效。一旦配置好的空间 不够用则自动删除较老的数据。其被设计对于磁盘的故障是可以容忍的

The RAM Cache

被访问最多的对象存储在RAM上,降低磁盘负载。

The Host Database

保存所有数据源访问dns信息

The DNS Resolver

一个快速,异步的DNS解析器

Traffic Server Processes

Traffic Server包含三个工作进程处理用户请求以及进行管理/控制/监控整个系统

traffic_server

负责接收网络链接,解析协议,从原始服务器或者缓存中获取数据

traffic_manager

负责查看,监控以及重新设置traffic_server的属性。还负责自动端口分配,统计 信息,集群管理以及虚拟ip管理

traffic_cop

负责监控traffic_server以及traffic_manager的健康信息,通过定时心跳来收集 两者信息并同步到网页上,一旦两者出现异常,它还负责重启两者

参考

STL Erase

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遍历删除说明

STL中的容器按存储方式分为两类: - 一类是按以数组形式存储的容器(如:vector 、deque)

  • 另一类是以不连续的节点形式存储的容器(如:list、set、map)

在使用erase方法来删除元素时,需要注意一些问题

如下的方法对于所有容器都是有问题的

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Container<T>::iterator it;
for (it = container.begin(); it != container.end(); ++it) {
  if (N == X)
      container.erase(it);
}

其中it已经变为野指针,对它的++操作会造成异常

list,set,map

方法一
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std::list< int>::iterator itList;
for( itList = List.begin(); itList != List.end(); )
{
  if( WillDelete( *itList) )
  {
      itList = List.erase( itList);
  }
  else
      itList++;
}
方法二
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std::list< int>::iterator itList;
for( itList = List.begin(); itList != List.end(); )
{
  if( WillDelete( *itList) )
  {
      List.erase( itList++);
  }
  else
      itList++;
}

下面是两个错误的方法

错误一
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std::list< int> List;
std::list< int>::iterator itList;
for( itList = List.begin(); itList != List.end(); itList++)
{
  if( WillDelete( *itList) )
  {
      List.erase( itList);
  }
}
错误二
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std::list< int> List;
std::list< int>::iterator itList;
for( itList = List.begin(); itList != List.end(); )
{
  if( WillDelete( *itList) )
  {
      itList = List.erase( ++itList);
  }
  else
      itList++;
}

错误一出现了野指针,而错误二在删除前就进行了偏移

vector,dequeue

vector erase
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iterator erase(iterator position)
{
  if (position + 1 != end())
      copy(position + 1, finish, position);  // 后续元素往前移动
  --finish;
  destroy(finish); // 一个释放资源的全局函数
  return position;
}

由上述代码可以看出vector删除一个元素后所有元素后面的向前移动,然后返回删除后 的当前iterator,从指针上看没有变化,但是其实是返回删除元素的下一个元素的iterator 所以对于此类容器可以如下操作

vector erase
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std::vector< int> Vec;
std::vector< int>::iterator itVec;
for( itVec = Vec.begin(); itVec != Vec.end(); )
{
  if( WillDelete( *itVec) )
  {
      itVec = Vec.erase( itVec);
  }
  else
      itList++;
}

注意不可以用上述方法二进行操作,因为如果进行++操作,相当于指向删除元素后一个元素的后一个

总结

C++的STL通过iterator将container和algorithm分离,并通过functor提供高可定制性。iterator可以看作是一种契约, algorithm对iterator进行操作,algorithm很难对container进行直接操作,这是因为algorithm对container所知甚少, 一段代码,若未利用操作对象所知全部信息,将难以达到性能之极,并伴随其它种种折中现象。 当然,这种“未知性”是必须的——algorithm对于真正的操作对象container不能做出太多假设,若假设过多, 何来一个algorithm可以作用若干不同container的妙举,STL强大威力也将受损不少

  • erase一般作为一个container的成员函数,是真正删除的元素,是物理上的删除

  • 作为算法部分的remove类函数,是逻辑上的删除,将被删除的元素移动到容器末尾,然后返回新的末尾,此时容器的size不变化

  • 部分容器提供remove类成员函数,那么代表的是真正物理意义上的删除元素

  • 如果该容器是vector、string或者deque,使用erase-remove idiom或者erase-remove_if idiom

  • 如果该容器是list,使用list::remove或者list:remove_if成员函数

  • 如果该容器是一个associative container,使用asso_con::erase成员函数或者remove_copy_if结合swap等方式

  • 有一些比较特殊的容器具现,比如vector等,暂不考虑。

参考

  1. 关于C++中STL的erase用法
  2. STL中用erase()方法遍历删除元素
  3. C++复习之STL(一)—— ERASE和REMOVE特异行为

FUSE

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简介

用户空间文件系统(Filesystem in Userspace,簡稱FUSE)是操作系统中的概念,指完全在用户态实现的文件系统。目前Linux通过内核模块对此进行支持。一些文件系统如ZFS,glusterfs和lustre使用FUSE实现

在用户空间实现文件系统能够大幅提高生产率,简化了为操作系统提供新的文件系统的工作量,特别适用于各种虚拟文件系统和网络文件系统。上述ZFS和glusterfs都属于网络文件系统。但是,在用户态实现文件系统必然会引入额外的内核态/用户态切换带来的开销,对性能会产生一定影响

应用举例

  • ExpanDrive: 商业文件系统,实现了SFTP/FTP/FTPS协议
  • GlusterFS: 用于集群的分布式文件系统,可以扩展到PB级
  • SSHFS: 通过SSH协议访问远程文件系统;
  • GmailFS: 通过文件系统方式访问GMail;
  • EncFS: 加密的虚拟文件系统
  • NTFS-3G和Captive NTFS, 在非Windows中对NTFS文件系统提供支持;
  • WikipediaFS : 支持通过文件系统接口访问Wikipedia上的文章;
  • 升阳公司的Lustre: 和GlusterFS类似但更早的一个集群文件系统
  • ZFS: Luster的Linux版;
  • archivemount:
  • HDFS: Hadoop提供的分布式文件系统。HDFS可以通过一系列命令访问,并不一定经过Linux FUSE

参考

  1. FUSE wiki
  2. 使用 FUSE 开发自己的文件系统

HBase 安装

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准备

需要安装

  • Java sdk并配置JAVA_HOME
  • Hadoop
  • zookeeper

安装

下载后解压到指定目录

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tar -xvf hbase-0.94.1.tar.gz
cd hbase-0.94.1

配置启动

需要配置hbase保存数据的文件夹,确定用户具有读写权限 编辑conf/hbase-site.xml文件

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<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>
<configuration>
<property>
<name>hbase.rootdir</name>
<value>file:///DIRECTORY/hbase</value>
</property>
</configuration>

其中 DIRECTORY 为hbase保存数据的文件夹,默认值为 /tmp/hbase-${user.name}

启动hbase

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./bin/start-hbase.sh
starting master, logging to /home/hadoop/hbase-0.94.1/bin/../logs/hbase-hadoop-master-localhost.out

测试

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hadoop@localhost:~/hbase-0.94.1$ ./bin/hbase shell
HBase Shell; enter 'help<RETURN>' for list of supported commands.
Type "exit<RETURN>" to leave the HBase Shell
Version 0.94.1, r1365210, Tue Jul 24 18:40:10 UTC 2012

hbase(main):001:0>

创建表并插入

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hadoop@localhost:~/hbase-0.94.1$ ./bin/hbase shell
HBase Shell; enter 'help<RETURN>' for list of supported commands.
Type "exit<RETURN>" to leave the HBase Shell
Version 0.94.1, r1365210, Tue Jul 24 18:40:10 UTC 2012

hbase(main):001:0> create 'test','cf'
0 row(s) in 4.4750 seconds

hbase(main):002:0> list 'test'
TABLE
test                                                                                                                                         
1 row(s) in 0.1360 seconds

hbase(main):003:0> put 'test', 'row1', 'cf:a', 'value1'
0 row(s) in 0.3430 seconds

hbase(main):004:0> put 'test', 'row2', 'cf:b', 'value2'
0 row(s) in 0.0720 seconds

hbase(main):015:0> put 'test', 'row3', 'cf:c', 'value3'
0 row(s) in 0.0250 seconds

hbase(main):016:0> scan 'test'
ROW                                  COLUMN+CELL
row1                                column=cf:a, timestamp=1348043456231, value=value1
row2                                column=cf:b, timestamp=1348043476312, value=value2
row3                                column=cf:c, timestamp=1348043612383, value=value3
row(s) in 0.1310 seconds

hbase(main):017:0> get 'test', 'row1'
COLUMN                               CELL
 cf:a                                timestamp=1348043456231, value=value1
 1 row(s) in 0.0560 seconds

hbase(main):018:0> disable 'test'
0 row(s) in 2.2520 seconds

hbase(main):019:0> drop 'test'
0 row(s) in 1.6390 seconds

hbase(main):018:0> disable 'test'
0 row(s) in 2.2520 seconds

hbase(main):019:0> drop 'test'
0 row(s) in 1.6390 seconds

hbase(main):020:0> exit
hadoop@localhost:~/hbase-0.94.1$ ./bin/stop-hbase.sh
stopping hbase.................
hadoop@localhost:~/hbase-0.94.1$ 

备注

可以查看logs中.log结尾的日志,判断启动问题

  • zookeeper连不上: 可能就没装,或者2181默认端口被占用
  • unable create version file on /home/hbase_data: 保存数据路径不正确

Nginx Module编写

| Comments

模块简介

nginx 的模块在源码中对应着是ngx_module_t结构的变量, 有一个全局的ngx_module_t指针数组,这个指针数组包含了当前编译版本支持的所有模块, 这个指针数组的定义是在自动脚本生成的objs/ngx_modules.c文件中

nginx启动的过程:

nginx是一个master主进程+多个worker子进程的工作模式 ,nginx主进程启动的过程中会按照初始化master、初始化模块、初始化工作进程、( 初始化线程、退出线程)、 退出工作进程、退出master顺序进行,而在这些子过程内部和子过程之间,又会有读取配置、创建配置、 初始化配置、合并配置、http解析、http过 滤、http输出、http代理等过程,在这些过程开始前后、过程中、结束前后等时机, nginx调用合适的模块接口完成特定的任务

所 谓的合适模块接口,是各个模块通过一些方式注册到系统内的回调函数,这些回调函数都要符合一定的接口规范

Hello World

参考

nginx

nginx源码分析

nginx模块开发

解剖Nginx·模块开发篇

Nginx模块开发指南中文版

Emiller’s Guide To Nginx Module Development

nginx 源码学习笔记

Chrome启动流程

| Comments

主函数

src/chrome/app/中,对应于不同平台存在不同的主函数入口文件,比如

  • chrome_exe_main_gtk.cc
  • chrmoe_exe_main_win.cc
  • chrome_exe_main_mac.cc

chrome_exe_main_gtk.cc为例

chrome_exe_main_gtk.cc
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#include "build/build_config.h"

// The entry point for all invocations of Chromium, browser and renderer. On
// windows, this does nothing but load chrome.dll and invoke its entry point in
// order to make it easy to update the app from GoogleUpdate. We don't need
// that extra layer with on linux.

extern "C" {
  int ChromeMain(int argc, const char** argv);
}

int main(int argc, const char** argv) {
    return ChromeMain(argc, argv);
}

其中ChromeMain(int,char*[])定义在同一目录下的chrome_main.cc中

chrome_main.cc
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#include "chrome/app/chrome_main_delegate.h"

#include "content/public/app/content_main.h"

#if defined(OS_WIN)
#define DLLEXPORT __declspec(dllexport)

// We use extern C for the prototype DLLEXPORT to avoid C++ name mangling.
extern "C" {
DLLEXPORT int __cdecl ChromeMain(HINSTANCE instance,
sandbox::SandboxInterfaceInfo* sandbox_info);
}
#elif defined(OS_POSIX)
extern "C" {
__attribute__((visibility("default")))
int ChromeMain(int argc, const char** argv);
}
#endif

#if defined(OS_WIN)
DLLEXPORT int __cdecl ChromeMain(HINSTANCE instance,
sandbox::SandboxInterfaceInfo* sandbox_info) {
ChromeMainDelegate chrome_main_delegate;
return content::ContentMain(instance, sandbox_info, &chrome_main_delegate);
#elif defined(OS_POSIX)
int ChromeMain(int argc, const char** argv) {
ChromeMainDelegate chrome_main_delegate;
return content::ContentMain(argc, argv, &chrome_main_delegate);
#endif
}

ChromeMainDelegate继承自ContentMainDelegate主要提供启动相关函数以及进程 调用处理。其只是将父类函数提供一个简单的实现

其中content::ContentMain(argc, argv, &chrome_main_delegate); 负责主要循环,初始化环境,启动Run函数,退出并返回错误值,其定义如下

content_main.cc
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#include "content/public/app/content_main.h"

#include "base/memory/scoped_ptr.h"
#include "content/public/app/content_main_runner.h"

namespace content {

#if defined(OS_WIN)
int ContentMain(HINSTANCE instance,
                sandbox::SandboxInterfaceInfo* sandbox_info,
                              ContentMainDelegate* delegate) {
#else
  int ContentMain(int argc,
                  const char** argv,
                                  ContentMainDelegate* delegate) {
#endif  // OS_WIN

        scoped_ptr<ContentMainRunner> main_runner(ContentMainRunner::Create());

          int exit_code;

#if defined(OS_WIN)
  exit_code = main_runner->Initialize(instance, sandbox_info, delegate);
#else
    exit_code = main_runner->Initialize(argc, argv, delegate);
#endif  // OS_WIN

    if (exit_code >= 0)
            return exit_code;

              exit_code = main_runner->Run();

                main_runner->Shutdown();

                  return exit_code;
  }

}  // namespace content