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Linux 中断机制分析

中断分析最近工作繁忙,没有时间总结内核相关的一些东西。上次更新博客到了linux内核中断子系统。这次总结一下中断,也就是softirq。之后还会总结一些tasklet、工作队列机制。...这样的后果会造成有可能丢失外部中断。于是,linux内核设计出了一种架构,中断函数需要处理的任务分为两部分,一部分在中断处理函数中执行,这时系统关闭中断。...只有在进入了中断处理过程中之后才会开启硬件中断,如果在软件中断处理过程中有硬件中断嵌套,也不会再次调用中断,because硬件中断是软件中断处理过程中再次进入的,此时preempt_count已经记录了软件中断...Linux内核就中断方面就必须考虑平衡这三个方面的问题。而下面我要分析的__do_softirq函数就恰似在这三者之间打太极,游刃有余,面面俱到!...重新设置中断标记为0,set_softirq_pending重新设置中断标记为0,这样在之后重新开启中断之后硬件中断中又可以设置软件中断位。 7. 开启硬件中断 8.

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Linux内核硬中断 中断的原理和实现

(1)硬中断 由与系统相连的外设(比如网卡、硬盘)自动产生的。主要是用来通知操作系统系统外设状态的变化。比如当网卡收到数据包的时候,就会发出一个中断。...linux为了实现这个特点,当中断发生的时候,硬中断处理那些短时间就可以完成的工作,而将那些处理事件比较长的工作,放到中断之后来完成,也就是中断(softirq)来完成。...(3)中断嵌套 Linux下硬中断是可以嵌套的,但是没有优先级的概念,也就是说任何一个新的中断都可以打断正在执行的中断,但同种中断除外。中断不能嵌套,但相同类型的中断可以在不同CPU上并行执行。...(5)硬中断中断的区别 中断是执行中断指令产生的,而硬中断是由外设引发的。 硬中断中断号是由中断控制器提供的,中断中断号由指令直接指出,无需使用中断控制器。...但一个中断不会抢占另一个中断,唯一可以抢占中断的是硬中断

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中断中断_中断和硬中断的优先级

(1) 硬中断 由与系统相连的外设(比如网卡、硬盘)自动产生的。主要是用来通知操作系统系统外设状态的变化。比如当网卡收到数据包 的时候,就会发出一个中断。...linux为了实现这个特点,当中断发生的时候,硬中断处理那些短时间 就可以完成的工作,而将那些处理事件比较长的工作,放到中断之后来完成,也就是中断(softirq)来完成。...(3) 中断嵌套 Linux下硬中断是可以嵌套的,但是没有优先级的概念,也就是说任何一个新的中断都可以打断正在执行的中断,但同种中断 除外。...中断不能嵌套,但相同类型的中断可以在不同CPU上并行执行。 (4) 中断指令 int是中断指令。 中断向量表是中断号和中断处理函数地址的对应表。 int n – 触发软中断n。...但一个中断不会抢占另一个中断,唯一可以抢占中断的是硬中断

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中断SOFTIRQ

中断的引入 中断的出现和linux系统对中断的划分是分不开的。...linux系统将整个中断处理过程分为了两部分,分别为上半部(Top Half)和下半部(Bottom Half),之所以要这样分是因为关闭中断的时间不能过长,也就是在关闭中断期间尽可能少干事,否则影响整个系统的性能...所以linux系统将中断处理分为两部分,在上半部全程关闭中断,下半部打开中断。而在上半部主要干一些和硬件有关的操作,速度快,在下部分做一些耗时的操作。这样一来既能保证系统效率又能处理各种中断。...那linux如何判断中断是否发生呢?...B: 根据注释, 如果当初处于中断上写文中(硬++NMI), 直接返回。 如果不是就调用wakeup_softirqd来唤醒本cpu上的内核线程。

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Linux内核22-中断和tasklet

2 中断 Linux2.6内核中,中断的数量比较少。对于多数目的,这些tasklet足够了。因为不需要考虑重入,所以简单易用。...事实上,只使用了6类中断,如下表所示: 表4-9 Linux2.6中使用的中断 中断 优先级 描述 HI_SOFTIRQ 0 处理高优先级的tasklet TIMER_SOFTIRQ 1 定时器中断...NET_TX_SOFTIRQ 2 给网卡发送数据 NET_RX_SOFTIRQ 3 从网卡接收数据 SCSI_SOFTIRQ 4 SCSI命令的后中断处理 TASKLET_SOFTIRQ 5 处理常规...Linux中断处理程序总是从索引0开始执行。 2.1 中断使用的数据结构 中断的主要数据结构是softirq_vec数组,包含类型为softirq_action的32个元素。...中断函数也可以重新激活自身。实际上,网络中断和tasklet中断就是这样做的。更重要的是,外部事件,比如网卡上的数据包泛滥也可以频繁地激活中断

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linux | 网络数据包softirq 中断与CPU

Linux 在每个 CPU 上会创建一个 ksoftirqd 内核线程。 softirqs 是在 Linux 内核编译时就确定好的,例如网络收包对应的 NET_RX_SOFTIRQ 中断。...-5.15.4/net/core/dev.c 注册网卡收发包(RX/TX)中断处理函数 open_softirq(NET_TX_SOFTIRQ, net_tx_action); open_softirq...硬中断是昂贵的,因为它们不能被中断。即使有中断 合并(稍后详细描述),中断处理程序将独占一个 CPU 内核 完全地。NAPI 的设计允许驱动程序进入轮询模式而不是被 为每个需要的数据包接收硬中断。...在正常操作下,会引发初始硬中断或 IRQ,然后是 SoftIRQ 处理程序 它使用 NAPI 例程轮询卡。轮询例程有一个预算,它决定了 允许代码的 CPU 时间。.../about-linux-smp_affinity https://web.archive.org/web/20200225050436/http://blog.yufeng.info/archives

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中断和实时性

中断和实时性 翻译自:Software interrupts and realtime Linux内核的中断("softirq")机制有些奇怪,在早期的Linux和处理机制下比较晦涩,且仅有极少的内核开发人员会直接接触中断...在很早以前,Linux存在32个硬中断向量,并为每个向量分配一个设备驱动或相关的任务。...:一种是在处理完一个硬中断时,中断处理程序会触发软中断(硬中断之后会触发软中断,用于处理硬中断的信号或数据,如网卡报文等),为了某些目的(如减小延迟,优化缓存等) 需要尽快处理该中断,这样就能够重新启用硬中断...TIPS: linux中断按照等级分为了top half和buttom half,在执行top half的时候是关中断的,而在执行buttom half的时候是开中断的(此时可以再次处理中断) softirq...参考: Linux中断 - softirq

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中断通信简介

中断通信简介中断通信是进程间通信的一种常见方式,它基于信号机制,允许不同进程之间进行通信。在中断通信中,一个进程向另一个进程发送特定的信号,接收进程捕获信号并执行相应的处理。...中断通信的实现步骤如下:信号发送:发送进程使用kill()函数向接收进程发送信号,信号类型可以自行指定。...signal()函数概述signal()函数是UNIX/Linux系统中用于注册信号处理程序的系统调用。...信号是操作系统中的一种通知机制,用于通知进程发生了某些事件,如接收到外部中断或其他进程发送的信号。...signal()与常见信号SIGINTSIGINT是由键盘生成的中断信号,通常由用户按下Ctrl + C组合键发送给前台进程组的所有进程。

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中断通信及signal()解读

中断通信 进程间通信方式有多种,其中中断通信是一种常见的方式,它基于信号机制,可以在不同进程之间进行通信。...中断通信的实现方式是,一个进程向另一个进程发送一个特定的信号,该信号被接收进程捕获,并进行相应的处理。...中断通信的步骤如下: 1)发送进程通过kill()函数向接收进程发送信号,信号类型可以自行指定。...需要注意的是,中断通信是一种异步通信方式,即发送进程和接收进程之间并不存在直接的同步机制。...因此,在设计使用中断通信的系统时,需要充分考虑这种异步机制所带来的影响。 signal() 概述 signal()函数是UNIX/Linux中的一个系统调用,用于注册信号处理程序。

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进程通信 中断 signal()解读

中断通信 进程间通信方式有多种,其中中断通信是一种常见的方式,它基于信号机制,可以在不同进程之间进行通信。...中断通信的实现方式是,一个进程向另一个进程发送一个特定的信号,该信号被接收进程捕获,并进行相应的处理。...中断通信的步骤如下: 1)发送进程通过kill()函数向接收进程发送信号,信号类型可以自行指定。...需要注意的是,中断通信是一种异步通信方式,即发送进程和接收进程之间并不存在直接的同步机制。...因此,在设计使用中断通信的系统时,需要充分考虑这种异步机制所带来的影响。 signal() 概述 signal()函数是UNIX/Linux中的一个系统调用,用于注册信号处理程序。

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CPU中断概念与案例

2 概念 2.1 中断概念 linux中断会打断CPU当前的工作,中断一般都设计的短小精悍。...但是也为了解决中断处理程序执行时间过长和中断丢失的问题,Linux中断分为两个阶段: 上半部用来快速处理中断,它在中断禁止模式下运行,主要处理硬件相关和时间敏感的工作 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 网卡收数据包的例子: 网卡收到数据包后会通过硬件中断的方式,通知内核有新的数据到了:对上半部来说,既然是快速处理,其实就是要把网卡的数据读到内存中,然后更新一下硬件寄存器的状态...不过要注意的是,中断不只包括了刚刚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...另外,刚刚提到过,中断实际上是以内核线程的方式运行的,每个 CPU 都对应一个中断内核线程,这个中断内核线程就叫做 ksoftirqd/CPU 编号。那要怎么查看这些线程的运行状况呢?

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中断会吃掉你多少CPU?

我们没必要啃明白中断的所有原理,但从一名追求性能的开发者的角度来看,我们有必要了解以下问题: 1、一次中断的开销到底多大? 2、你的服务器上被中断吃掉了多少CPU时间?...所以现代的Linux又发明了软件中断,配合硬中断来处理网络IO。硬中断你可以理解只是个收包的,把包收取回来放到“家里”就完事,很快就能完成,这样不耽误CPU响应其它外部高优先级的中断。...中断消耗的CPU周期相对比硬中断要多不少,所以我们本文来重点关注中断的开销。 2 中断的开销估算 前面大致介绍了中断的来龙去脉,好了直接进入本文的主题上,中断开销到底多大。...让我们将他们进行一个简单的对比: 1)和系统调用开销对比 《深入理解Linux内核-第五章》开头的一句话,很形象地把中断和系统调用两个不相关的概念联系了起来,巧妙地找到了这二者之间的相似处。...大家感兴趣的,可以继续阅读《深入理解Linux内核》的-第五章。 根据前文的实验结果,进程上下文切换开销是3us-5us。

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记录一个中断问题

前些天发现XEN虚拟机上的Nginx服务器存在一个问题:中断过高,而且大部分都集中在同一个CPU,一旦系统繁忙,此CPU就会成为木桶的短板。...在问题服务器上运行「top」命令可以很明显看到「si」存在异样,大部分中断都集中在 1 号CPU上,其它的CPU完全使不上劲儿: shell> top Cpu0: 11.3%us, 4.7%sy,...,因为是单队列,所以只有一个中断号 45: shell> grep eth /proc/interrupts | awk '{print $1, $NF}' 45: eth0 知道了网卡中断号,就可以查询其中断亲缘性配置...好消息是Linux支持RPS,通俗点来说就是在软件层面模拟实现硬件的多队列网卡功能。...最后,推荐看看香草总结的一些关于中断方面的资料和工具,很全面。

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Linux内核中的中断、tasklet和工作队列具体解释

[TOC] 本文基于Linux2.6.32内核版本号。...引言 中断、tasklet和工作队列并非Linux内核中一直存在的机制,而是由更早版本号的内核中的“下半部”(bottom half)演变而来。 下半部的机制实际上包含五种,但2.6版本号的内核中。...网卡接收到数据包这个事件不一定须要立即被处理,适合用下半部去实现;可是用户敲击键盘这种事件就必须立即被响应,应该用中断实现。 两者的主要差别在于:中断不能被同样类型的中断打断。...中断运行函数 do_softirq-->__do_softirq 运行中断处理函数__do_softirq前首先要满足两个条件: (1)不在中断中(硬中断中断和NMI) 。...详细流程图例如以下所看到的: ---- 是否处于中断中在Linux中是通过preempt_count来判断的,详细例如以下: 在linux系统的进程数据结构里,有这么一个数据结构: #define

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linux系统重启网卡命令_重启linux网卡

在实际工作中,经常会遇到Linux系统进行重启网卡的操作。接下来是小编为大家收集的linux系统重启网卡方法,希望能帮到大家。...linux系统重启网卡方法 一、service network restart 1、首先用CRT工具连接到Linux命令行界面。 或者进入操作系统界面,选择终端输入。...输入ifconfig eth3 down ,卸载eth3网卡。 3、输入ifconfig eth3 up,重新加载eth3网卡。...输入ifdown eth3,对网卡eth3进行卸载。 2、输入ifup eth3,对网卡eth3进行重新加载。 3、这样就完成了对网卡的重启操作。...看了“linux系统重启网卡方法”还想看: 发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/125302.html原文链接:https://javaforall.cn

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点个外卖,我把「中断」搞懂了

Linux 系统为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题,将中断过程分成了两个阶段,分别是「上半部和下半部分」。...在 Linux 系统里,我们可以通过查看 /proc/softirqs 的 内容来知晓「中断」的运行情况,以及 /proc/interrupts 的 内容来知晓「硬中断」的运行情况。...---- 总结 为了避免由于中断处理程序执行时间过长,而影响正常进程的调度,Linux中断处理程序分为上半部和下半部: 上半部,对应硬中断,由硬件触发中断,用来快速处理中断; 下半部,对应中断,...由内核触发中断,用来异步处理上半部未完成的工作; Linux 中的中断包括网络收发、定时、调度、RCU 锁等各种类型,可以通过查看 /proc/softirqs 来观察中断的累计中断次数情况,如果要实时查看中断次数的变化率...这时我们就可以分析是哪种中断类型导致的,一般来说都是因为网络接收中断导致的,如果是的话,可以用 sar 命令查看是哪个网卡的有大量的网络包接收,再用 tcpdump 抓网络包,做进一步分析该网络包的源头是不是非法地址

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