Linux软中断

中断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。

中断处理程序在响应中断时，还会临时关闭中断。这就会导致上一次中断处理完成之前，其他中断都不能响应，也就是说中断有可能会丢失。

为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题，Linux将中断处理过程分成了两个阶段，也就是上半部和下半部：

• 上半部用来快速处理中断。它在中断禁止模式下运行，主要处理跟硬件紧密相关的或者时间敏感的工作。
• 下半部用来延迟处理上半部未完成的工作。通常以内核线程的方式运行。

网卡接收数据包的例子：

网卡接收到数据包后，会通过硬件中断的方式，通知内核有新数据到了。这时，内核就应该调用中断处理程序来响应它。

对于上半部来说，既然是快速处理，其实就是要把网卡的数据读取到内存中，然后更新一下硬件寄存器状态（表示数据已经读取好了），最后再发送一个软中断信号，通知下半部做进一步的处理。

下半部被软中断信号唤醒后，需要从内存中找到网络数据，再按照网络协议栈，对数据进行逐层解析和处理，直到把它送给应用程序。

这两个阶段可以这样理解：

• 上半部直接处理硬件请求，也就是我们常说的硬中断，特点是快速执行；
• 下半部则是由内核触发，也就是我们常说的软中断，特点是延迟执行。

上半部会打断CPU正在执行的任务，然后立即执行中断处理程序。而下半部以内核线程的方式执行，并且每个CPU都对应一个软中断内核线程，名字为"ksoftirqd/CPU编号"，比如ksoftirqd/0。

软中断处理上面所讲的硬件设备中断处理程序的下半部，一些内核自定义的事件也属于软中断，比如内核调度和RCU锁（Read-Copy Update的缩写，RCU是Linux内核中最常用的锁之一）等。

查看软中断和内核线程

• /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。

查看软中断内核线程

$ ps aux | grep softirq