【操作系统】聊聊Linux软中断

什么是中断

中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制，会打断进程的正常调度和执行，转而去执行内核中的中断处理程序。
比如你正在看书，你女朋友叫你出去逛街。你就需要先放下手里的事情，然后逛街。回来之后，在接着看书。

中断其实是一种异步的事件处理机制，可以提高系统的并发处理能力。
因为中断会打断正在运行的进程执行，所以需要非常快的执行。但是在实际中，可能A进程执行，执行一个中断，如果此时有别的中断，就不会被执行，而需要先等第一个中断执行完毕。而第二次的中断就可能丢失。

软中断

为了解决中断执行时间过程和可能丢失中断的问题，将中断分为两阶段。

上半部分快速处理中断。中断模式下运行，一般以硬件相关方式工作。
下半部分处理延迟未处理的工作，通常以内核线程的方式运行

比如我们常说的网络数据包，当服务端发送数据包到客户端，首先会通过硬中断的方式进行通知内核数据到了，然后内核调用中断处理程序响应。将网卡的数据读取到内存中，然后更新硬件寄存器的状态，发送一个软中断的信号。

下半部分就是将软中断信号唤醒后，从内存找到数据进行按照数据逐层解析，发送给应用程序。
上半部分处理硬件请求，也叫硬中断
下半部分处理软请求，也叫软中断

查看软中断和内核线程

proc 是用户空间和内核空间通信的机制，可以通过

/proc/softirqs 提供了软中断的运行情况；
/proc/interrupts 提供了硬中断的运行情况。

root@qxlxi:/# cat /proc/softirqsCPU0       CPU1       HI:          7          3TIMER:    4857682    4999161NET_TX:     176194      61001NET_RX:     216930     191267BLOCK:     130746     129902IRQ_POLL:          0          0TASKLET:       4041       4238SCHED:    4402511    4539135HRTIMER:          0          0RCU:    4878791    4871501

NET_RX 表示网络接收中断
NET_TX 表示网络发送中断。

查看

root@qxlxi:/# ps aux | grep softirq
root           9  0.0  0.0      0     0 ?        S    Sep18   0:07 [ksoftirqd/0]
root          18  0.0  0.0      0     0 ?        S    Sep18   0:05 [ksoftirqd/1