硬中断、软中断详解

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什么是中断？

什么是计算机的中断？

什么叫硬中断、什么叫软中断？

怎么查看硬中断、软中断

查看硬中断的运行情况 cat /proc/interrupts

查看软中断的运行情况 cat /proc/softirqs

怎么排查软中断过高的问题？

软中断注意事项

什么是中断？

举个现实生活中的例子：你正在学习，突然快递员给你打电话通知你快递到了。快递员打的电话就是中断信号，因为它中断了你的学习。你接完电话转头给女朋友说给她买的礼物到了，她就蹦跶蹦跶地去拿快递了，这个过程属于对中断信号的处理。给女朋友说完之后你继续学习，这叫中断的恢复。

什么是计算机的中断？

在计算机中，中断是系统响应硬件/软件设备消息的一种机制。系统运行时收到设备发来的信号，会打断当前进程，调用内核的中断处理程序来处理此信号，这个过程叫中断。

很明显，中断机制大大提高了系统的并发能力，但由于中断处理会打断当前程序的执行，所以中断处理越快越好。

要注意的是：中断处理程序在响应中断时，可能会"临时关闭中断"，即中断处理过程中无法响应新的中断信号，意味着中断信号会无响应。以上面的收快递为例，快递员在给你电话的时候，别人就没办法再给你打电话了，所以接快递员电话的时间越短越好。

什么叫硬中断、什么叫软中断？

继续以上面的收快递为例：你正在学习，这叫当前进程；快递员给你打电话，这叫中断信号；

你接快递员电话，这叫中断处理的上半部分，可以理解为硬中断，时间很短；

你挂掉电话，通知给了女朋友，她下楼去拿快递，这叫中断处理的下半部分，可以理解为软中断，处理过程比较慢，唯一好处是你立马恢复了学习；

举个计算机的例子：系统正在运行，这个时候收到一条网络消息，网卡把消息通过DMA复制到内存的RingBuffer后会向CPU发出中断信号，CPU的处理也很简单，唤醒一个内核中断进程，中断进程ksoftirqd会根据RingBuffer中的数据的IP和端口号将其拷贝到对应socket的缓冲区并唤醒对应的进程处理。其中：

1. DMA向CPU发出的信号就叫硬中断信号，CPU对该信号的处理叫硬中断处理。

硬中断的特点是向CPU发出了中断，会打断CPU当前工作，CPU的处理也很快，唤醒软中断处理就不管了。

2. CPU唤醒内核中断程序，发出的信号就叫软中断信号，中断进程对RingBuffer消息的分析处理，唤醒对应的进程，叫软中断处理

软中断的特点是由中断进程ksoftirqd处理，比较复杂且耗时。其实不仅有网络消息，系统内部也会触发软中断，比如定时器触发，内核调度，RCU锁等等。

每个CPU都有自己专属的中断进程，名字为「ksoftirqd/CPU编号」，比如第0号CPU对应的软中断内核线程的名字是 ksoftirqd/0