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linux软中断cpu

发布时间:2022-09-04 19:34:36

linux 中断 下半部 处理时间过长 怎么办

一、中断处理为什么要下半部?
Linux在中断处理中间中断处理分了上半部和下半部,目的就是提高系统的响应能力和并发能力。通俗一点来讲:当一个中断产生,调用该中断对应的处理程序(上半部)然后告诉系统,对应的后半部可以执行了。然后中断处理程序就返回,下半部会在合适的时机有系统调用。这样一来就大大的减少了中断处理所需要的时间。

二、那些工作应该放在上半部,那些应该放在下半部?
没有严格的规则,只有一些提示:
1、对时间非常敏感,放在上半部。
2、与硬件相关的,放在上半部。
3、不能被其他中断打断的工作,放在上半部。
以上三点之外的,考虑放在下半部。

三、下半部机制在Linux中是怎么实现的?
下半部在Linux中有以下实现机制:
1、BH(在2.5中删除)
2、任务队列(task queue,在2.5删除)
3、软中断(softirq,2.3开始。本文重点)
4、tasklet(2.3开始)
5、工作队列(work queue,2.5开始)

四、软中断是怎么实现的(以下代码出自2.6.32)?
软中断不会抢占另外一个软中断,唯一可以抢占软中断的是中断处理程序。
软中断可以在不同CPU上并发执行(哪怕是同一个软中断)

1、软中断是编译期间静态分配的,定义如下:
struct softirq_action { void (*action)(struct softirq_action *); };

/*
* PLEASE, avoid to allocate new softirqs, if you need not _really_ high
* frequency threaded job scheling. For almost all the purposes
* tasklets are more than enough. F.e. all serial device BHs et
* al. should be converted to tasklets, not to softirqs.
*/
enum {
HI_SOFTIRQ=0,
TIMER_SOFTIRQ,
NET_TX_SOFTIRQ,
NET_RX_SOFTIRQ,
BLOCK_SOFTIRQ,
BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ,
TASKLET_SOFTIRQ,
SCHED_SOFTIRQ,
HRTIMER_SOFTIRQ,
RCU_SOFTIRQ, /* Preferable RCU should always be the last softirq */
NR_SOFTIRQS
};

/*
* map softirq index to softirq name. update 'softirq_to_name' in * kernel/softirq.c when adding a new softirq.
*/
extern char *softirq_to_name[NR_SOFTIRQS];

static struct softirq_action softirq_vec[NR_SOFTIRQS] __cacheline_aligned_in_smp;

说明:
(1)、软中断的个数书上说是32,看来到这个版本已经发生变化了。
(2)、void (*action)(struct softirq_action *);传递整个结构体指针在于当结构体成员发生变化是,接口不变。

2、系统执行软中断一个注册的软中断必须被标记后才会执行(触发软中断),通常中断处理程序会在返回前标记它的软中断。在下列地方,待处理的软中断会被执行:
(1)、从一个硬件中断代码处返回。
(2)、在ksoftirqd内核线程。
(3)、在那些显示检查和执行待处理的软中断代码中。

ksoftirqd说明:
每个处理器都有一个这样的线程。所有线程的名字都叫做ksoftirq/n,区别在于n,它对应的是处理器的编号。在一个双CPU的机器上就有两个这样的线程,分别叫做ksoftirqd/0和ksoftirqd/1。为了保证只要有空闲的处理器,它们就会处理软中断,所以给每个处理器都分配一个这样的线程。

执行软中断的代码如下:
asmlinkage void __do_softirq(void)
{
struct softirq_action *h;
__u32 pending;
int max_restart = MAX_SOFTIRQ_RESTART;
int cpu;

pending = local_softirq_pending();
account_system_vtime(current);

__local_bh_disable((unsigned long)__builtin_return_address(0));
lockdep_softirq_enter();

cpu = smp_processor_id();
restart:
/* Reset the pending bitmask before enabling irqs */
set_softirq_pending(0);

local_irq_enable();

h = softirq_vec;

do {
if (pending & 1) {
int prev_count = preempt_count();
kstat_incr_softirqs_this_cpu(h - softirq_vec);

trace_softirq_entry(h, softirq_vec);
h->action(h);
trace_softirq_exit(h, softirq_vec);
if (unlikely(prev_count != preempt_count())) {
printk(KERN_ERR "huh, entered softirq %td %s %p"
"with preempt_count %08x,"
" exited with %08x?\n", h - softirq_vec,
softirq_to_name[h - softirq_vec],
h->action, prev_count, preempt_count());
preempt_count() = prev_count;
}

rcu_bh_qs(cpu);
}
h++;
pending >>= 1;
} while (pending);

local_irq_disable();

pending = local_softirq_pending();
if (pending && --max_restart)
goto restart;

if (pending)
wakeup_softirqd();

lockdep_softirq_exit();

account_system_vtime(current);
_local_bh_enable();
}

3、编写自己的软中断
(1)、分配索引,在HI_SOFTIRQ与NR_SOFTIRQS中间添加自己的索引号。
(2)、注册处理程序,处理程序:open_softirq(索引号,处理函数)。
(3)、触发你的软中断:raise_softirq(索引号)。

4、软中断处理程序注意
(1)、软中断处理程序执行的时候,允许响应中断,但自己不能休眠。
(2)、如果软中断在执行的时候再次触发,则别的处理器可以同时执行,所以加锁很关键。

Ⅱ linux 内核软中断 是在中断状态吗

先说说环境
1.硬件:DELL R410
2.网卡:板载1000M BCM5709
2.OS: RHEL 5.5 x86_64
3.KERNEL: 2.6.18-194.el5
所出现的问题
1.网卡毫无征兆的down掉,而且没有任何log信息
2.当流量增大时,不到理论上限的1/3时机器出现网络延迟严重,伴随大量的丢包
3.机器的cpu软中断不均衡,只有1个cpu处理软中断,并且该cpu的软中断周期性的达到100%
4.内外网网卡做nat丢包数据量不一致,差别很大,不在同一个数量级
想必第一个问题,大部分使用bcm网卡,rhel 5.3以后得机器都会遇到这种情况,网上的资料比较的多,我也不多啰嗦了,直接升级网卡驱动就可以解决了。第二,三,四其实是同一个问题都是由于网卡中断过多,cpu处理不过来(准确的说,cpu分配不均衡,导致只有一个cpu处理,处理不过来),引起丢包,那么为什么两个网卡丢包的数量级不一样呢,下面从原理上进行解释,既然是做nat多出口,那么就有大量的路由信息,是一个网络应用,当一个数据包请求nat时,数据包先被网卡驱动的数据接收,网卡收到数据时,触发中断。在中断执行例程中,把skb挂入输入队列,并触发软中断。稍后的某个时刻,当软中断执行时,再从该队列中把skb取下来,投递给上层协议。
如果在这个过程当中cpu没有及时处理完这个队列导致网卡的buffer满了,网卡将直接丢弃该数据包。这里牵涉到2个队列,一个是tx,一个是rx,它的队列的大小默认都是255,可以通过ethtool -g eth0(你指定的网卡),为了防止丢包,当时我通过ethtool -G eth0 rx xxx 把它调大了,但是调大以后,还是杯水车薪啊,通过ethtool -S eth0 |grep rx_fw_discards,发现数值还是不停的在增长,也就是说还在不停的丢包,cpu处理不过来,这时候找到网上有人在利用lvs时也遇到这个问题,cpu软中断分配不均衡,只有一个cpu处理软中断的问题,网上的资料五花八门,有建议使用修改设备中断方式。即通过修改设置中断/proc/irq/${网卡中断号}/smp_affinit这时候,我也修改过,没有什么实质的效果,
从官方的bug报告,https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=520888,其中提到rhel5.6已经修复了这个bug,这其中也提到目前我们的版本可以升级内核到kernel-2.6.18-194.3.1.el5可以解决这个问题。
红帽子官方修复报告中的说明如下:http://rhn.redhat.com/errata/RHSA-2010-0398.html,我们升级了这个内核算是解决单核处理软中断的问题,升级后各个cpu已经能够平均的分配这个软中断,也不丢包了,那么为什么cpu处理不过来这个软中断呢,数据量并不是特别的大啊,上层应用接到这个数据包后,通过路由协议,找到某个出口给nat出去,找nat出口是需要查找路由表,查询路由表是一件很耗时的工作,而每一个不同源地址,不同目的地址的数据包都得重新查找一次路由表,导致cpu处理不过来,为了提高路由查询的效率。Linux内核引用了路由缓存,用于减少对路由表的查询。Linux的路由缓存是被设计来与协议无关的独立子系统,查看路由缓存可以通过命令route -Cn,由于路由缓存当中是采用hash算法进行才找,它的查找速度非常之快,既然是cache就有超时这一概念。系统默认为10分钟,可以通过这个文件进行查看和修改/proc/sys/net/ipv4/route/secret_interval。而当路由缓存当中未找到或者已经超时的路由信息才开始查找路由表,查询到的结果保存在路由缓存中。如果路由表越大,那么查询的时间就越长,一个新的连接进来后或者是老连接cache超时后,占用大量的cpu查询时间,导致cpu周期性的软中断出现100%,而两个网卡丢包的情况来看不均衡也是因为用户的数据包是经过其中一个网卡进来后查询路由表耗时过长,cpu处理不过来,导致那块网卡的队列满了,丢包严重。当然在路由表变动不大的情况下可以加大cache的时间,修改上述内容后,从我监测的情况来看,扛流量能力得到了大大的提升。

Ⅲ 软中断的概念

软中断是利用硬件中断的概念,用软件方式进行模拟,实现宏观上的异步执行效果。很多情况下,软中断和信号有些类似,同时,软中断又是和硬中断相对应的,硬中断是外部设备对CPU的中断,软中断通常是硬中断服务程序对内核的中断,信号则是由内核(或其他进程)对某个进程的中断(《Linux内核源代码情景分析》第三章)。
软中断是linux系统原“底半处理”的升级,在原有的基础上发展的新的处理方式,以适应多cpu 、多线程的软中断处理。
软中断是实现系统API函数调用的手段
函数调用时将返回地址和CPU状态寄存器内容压栈,函数执行完毕后出栈返回断点继续执行。
软中断调用时将返回地址和CPU状态寄存器内容压栈,修改特权级,根据中断号查找中断向量表,找到ISR中断服务例程地址,跳转执行。
综上,函数调用和软中断调用的区别是,软中断多了修改特权级和查找中断向量表的功能,其他部分完全一样。
一般,系统程序由软件公司实现且不开源,你无法知道系统API函数的偏移地址,而且你写的应用程序和软件公司提供的系统程序是完全分开的,编译器无法将二者链接在一起,同时,系统程序需要核心态特权才能运行,此时用函数调用的办法是无法调用系统API函数的。解决这个问题的方法是使用软中断,当应用程序需要调用API时,就先设置功能号(如AX=0H),然后触发软中断(如INT 80H)。系统程序设置好中断向量表。这样,应用程序就可以间接找到系统API了。
有了软中断,就可以实现应用程序的动态加载。就像WINDOWS/Linux那样,应用程序和系统程序分别开发,不在一起编译连接,应用程序通过软中断调用系统提供的功能。

Ⅳ LINUX软中断通信

我也是初学者,这里抄一段《Linux设备驱动程序》书上的给你:

Linux的中断宏观分为两种:软中断和硬中断。声明一下,这里的软和硬的意思是指和软件相关以及和硬件相关,而不是软件实现的中断或硬件实现的中断。软中断就是“信号机制”。软中断不是软件中断。Linux通过信号来产生对进程的各种中断操作,我们现在知道的信号共有31个,其具体内容这里略过。
一般来说,软中断是由内核机制的触发事件引起的(例如进程运行超时),但是不可忽视有大量的软中断也是由于和硬件有关的中断引起的,例如当打印机端口产生一个硬件中断时,会通知和硬件相关的硬中断,硬中断就会产生一个软中断并送到操作系统内核里,这样内核就会根据这个软中断唤醒睡眠在打印机任务队列中的处理进程。
硬中断就是通常意义上的“中断处理程序”,它是直接处理由硬件发过来的中断信号的。当硬中断收到它应当处理的中断信号以后,就回去自己驱动的设备上去看看设备的状态寄存器以了解发生了什么事情,并进行相应的操作。
对于软中断,我们不做讨论,那是进程调度里要考虑的事情。由于我们讨论的是设备驱动程序的中断问题,所以焦点集中在硬中断里。我们这里讨论的是硬中断,即和硬件相关的中断。
要中断,是因为外设需要通知操作系统她那里发生了一些事情,但是中断的功能仅仅是一个设备报警灯,当灯亮的时候中断处理程序只知道有事情发生了,但发生了什么事情还要亲自到设备那里去看才行。也就是说,当中断处理程序得知设备发生了一个中断的时候,它并不知道设备发生了什么事情,只有当它访问了设备上的一些状态寄存器以后,才能知道具体发生了什么,要怎么去处理。
设备通过中断线向中断控制器发送高电平告诉操作系统它产生了一个中断,而操作系统会从中断控制器的状态位知道是哪条中断线上产生了中断。PC机上使用的中断控制器是8259,这种控制器每一个可以管理8条中断线,当两个8259级联的时候共可以控制15条中断线。这里的中断线是实实在在的电路,他们通过硬件接口连接到CPU外的设备控制器上。
并不是每个设备都可以向中断线上发中断信号的,只有对某一条确定的中断线勇有了控制权,才可以向这条中断线上发送信号。由于计算机的外部设备越来越多,所以15条中断线已经不够用了,中断线是非常宝贵的资源。要使用中断线,就得进行中断线的申请,就是IRQ(Interrupt Requirement),我们也常把申请一条中断线成为申请一个IRQ或者是申请一个中断号。
IRQ是非常宝贵的,所以我们建议只有当设备需要中断的时候才申请占用一个IRQ,或者是在申请IRQ时采用共享中断的方式,这样可以让更多的设备使用中断。无论对IRQ的使用方式是独占还是共享,申请IRQ的过程都是一样的,分为3步:
1.将所有的中断线探测一遍,看看哪些中断还没有被占用。从这些还没有被占用的中断中选一个作为该设备的IRQ。
2.通过中断申请函数申请选定的IRQ,这是要指定申请的方式是独占还是共享。
3.根据中断申请函数的返回值决定怎么做:如果成功了万事大吉,如果没成功则或者重新申请或者放弃申请并返回错误。
Linux中的中断处理程序很有特色,它的一个中断处理程序分为两个部分:上半部(top half)和下半部(bottom half)。之所以会有上半部和下半部之分,完全是考虑到中断处理的效率。
上半部的功能是“登记中断”。当一个中断发生时,他就把设备驱动程序中中断例程的下半部挂到该设备的下半部执行队列中去,然后就没事情了--等待新的中断的到来。这样一来,上半部执行的速度就会很快,他就可以接受更多她负责的设备产生的中断了。上半部之所以要快,是因为它是完全屏蔽中断的,如果她不执行完,其它的中断就不能被及时的处理,只能等到这个中断处理程序执行完毕以后。所以,要尽可能多得对设备产生的中断进行服务和处理,中断处理程序就一定要快。
但是,有些中断事件的处理是比较复杂的,所以中断处理程序必须多花一点时间才能够把事情做完。可怎么样化解在短时间内完成复杂处理的矛盾呢,这时候 Linux引入了下半部的概念。下半部和上半部最大的不同是下半部是可中断的,而上半部是不可中断的。下半部几乎做了中断处理程序所有的事情,因为上半部只是将下半部排到了他们所负责的设备的中断处理队列中去,然后就什么都不管了。下半部一般所负责的工作是察看设备以获得产生中断的事件信息,并根据这些信息(一般通过读设备上的寄存器得来)进行相应的处理。如果有些时间下半部不知道怎么去做,他就使用着名的鸵鸟算法来解决问题--说白了就是忽略这个事件。
由于下半部是可中断的,所以在它运行期间,如果其它的设备产生了中断,这个下半部可以暂时的中断掉,等到那个设备的上半部运行完了,再回头来运行它。但是有一点一定要注意,那就是如果一个设备中断处理程序正在运行,无论她是运行上半部还是运行下半部,只要中断处理程序还没有处理完毕,在这期间设备产生的新的中断都将被忽略掉。因为中断处理程序是不可重入的,同一个中断处理程序是不能并行的。
在Linux Kernel 2.0以前,中断分为快中断和慢中断(伪中断我们这里不谈),其中快中断的下半部也是不可中断的,这样可以保证它执行的快一点。但是由于现在硬件水平不断上升,快中断和慢中断的运行速度已经没有什么差别了,所以为了提高中断例程事务处理的效率,从Linux kernel 2.0以后,中断处理程序全部都是慢中断的形式了--他们的下半部是可以被中断的。
但是,在下半部中,你也可以进行中断屏蔽--如果某一段代码不能被中断的话。你可以使用cti、sti或者是save_flag、restore_flag来实现你的想法。
在处理中断的时候,中断控制器会屏蔽掉原先发送中断的那个设备,直到她发送的上一个中断被处理完了为止。因此如果发送中断的那个设备载中断处理期间又发送了一个中断,那么这个中断就被永远的丢失了。
之所以发生这种事情,是因为中断控制器并不能缓冲中断信息,所以当前一个中断没有处理完以前又有新的中断到达,他肯定会丢掉新的中断的。但是这种缺陷可以通过设置主处理器(CPU)上的“置中断标志位”(sti)来解决,因为主处理器具有缓冲中断的功能。如果使用了“置中断标志位”,那么在处理完中断以后使用sti函数就可以使先前被屏蔽的中断得到服务。
有时候需要屏蔽中断,可是为什么要将这个中断屏蔽掉呢?这并不是因为技术上实现不了同一中断例程的并行,而是出于管理上的考虑。之所以在中断处理的过程中要屏蔽同一IRQ来的新中断,是因为中断处理程序是不可重入的,所以不能并行执行同一个中断处理程序。在这里我们举一个例子,从这里子例中可以看出如果一个中断处理程序是可以并行的话,那么很有可能会发生驱动程序锁死的情况。当驱动程序锁死的时候,你的操作系统并不一定会崩溃,但是锁死的驱动程序所支持的那个设备是不能再使用了--设备驱动程序死了,设备也就死了。
A是一段代码,B是操作设备寄存器R1的代码,C是操作设备寄存器R2的代码。其中激发PS1的事件会使A1产生一个中断,然后B1去读R1中已有的数据,然后代码C1向R2中写数据。而激发PS2的事件会使A2产生一个中断,然后B2删除R1中的数据,然后C2读去R2中的数据。
如果PS1先产生,且当他执行到A1和B1之间的时候,如果PS2产生了,这是A2会产生一个中断,将PS2中断掉(挂到任务队列的尾部),然后删除了 R1的内容。当PS2运行到C2时,由于C1还没有向R2中写数据,所以C2将会在这里被挂起,PS2就睡眠在代码C2上,直到有数据可读的时候被信号唤醒。这是由于PS1中的B2原先要读的R1中的数据被PS2中的B2删除了,所以PS1页会睡眠在B1上,直到有数据可读的时候被信号唤醒。这样一来,唤醒PS1和PS2的事件就永远不会发生了,因此PS1和PS2之间就锁死了。
由于设备驱动程序要和设备的寄存器打交道,所以很难写出可以重入的代码来,因为设备寄存器就是全局变量。因此,最简洁的办法就是禁止同一设备的中断处理程序并行,即设备的中断处理程序是不可重入的。
有一点一定要清楚:在2.0版本以后的Linux kernel中,所有的上半部都是不可中断的(上半部的操作是原子性的);不同设备的下半部可以互相中断,但一个特定的下半部不能被它自己所中断(即同一个下半部不能并)。
由于中断处理程序要求不可重入,所以程序员也不必为编写可重入的代码而头痛了。编写可重入的设备驱动程序是可以的,编写可重入的中断处理程序是非常难得,几乎不可能。
我们都知道,一旦竞争条件出现了,就有可能会发生死锁的情况,严重时可能会将整个系统锁死。所以一定要避免竞争条件的出现。只要注意一点:绝大多数由于中断产生的竞争条件,都是在带有中断的
内核进程被睡眠造成的。所以在实现中断的时候,一定要相信谨慎的让进程睡眠,必要的时候可以使用cli、sti或者save_flag、restore_flag。

Ⅳ Linux-怎么理解软中断

中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制,它会打断进程的正常调度和执行,然后调用内核中的中断处理程序来响应设备的请求。

你可能要问了,为什么要有中断呢?我可以举个生活中的例子,让感受一下中断的魅力。

比如你订了一份外卖,但是不确定外卖什么时候送到,也没有别的方法了解外卖的进度,但是,配送员送外卖是不等人的,到了你这儿没人取的话,就直接走人了,所以你只能苦苦等着,时不时去门口看看外卖送到没,而不能干其他事情。

不过呢,如果在订外卖的时候,你就跟配送员约定好,让他送到后给你打个电话,那你就不用苦苦等待了,就可以去忙别的事情,直到电话一响,接电话、取外卖就可以了。

这里的“打电话”,其实就是一个中断。没接到电话的时候,你可以做其他的事情;只有接到了电话(也就是发生中断),你才要进行另一个动作:取外卖。

这个例子你就可以发现, 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。

由于中断处理程序会打断其他进程的运行,所以, 为了减少对正常进程运行调度的影响,中断处理程序就需要尽可能快地运行。 如果中断本身要做的事情不多,那么处理起来也不会有太大问题;但如果中断要处理的事情很多,中断服务程序就有可能要运行很长时间。

特别是,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。

那么还是以取外卖为例。假如你订了 2 份外卖,一份主食和一份饮料,并且是由 2 个不同的配送员来配送。这次你不用时时等待着,两份外卖都约定了电话取外卖的方式。但是,问题又来了。

当第一份外卖送到时,配送员给你打了个长长的电话,商量发票的处理方式。与此同时,第二个配送员也到了,也想给你打电话。

但是很明显,因为电话占线(也就是关闭了中断响应),第二个配送员的电话是打不通的。所以,第二个配送员很可能试几次后就走掉了(也就是丢失了一次中断)。

如果你弄清楚了“取外卖”的模式,那对系统的中断机制就很容易理解了。事实上,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:

比如说前面取外卖的例子,上半部就是你接听电话,告诉配送员你已经知道了,其他事儿见面再说,然后电话就可以挂断了;下半部才是取外卖的动作,以及见面后商量发票处理的动作。

这样,第一个配送员不会占用你太多时间,当第二个配送员过来时,照样能正常打通你的电话。

除了取外卖,我再举个最常见的网卡接收数据包的例子,让你更好地理解。

网卡接收到数据包后,会通过 硬件中断 的方式,通知内核有新的数据到了。这时,内核就应该调用中断处理程序来响应它。你可以自己先想一下,这种情况下的上半部和下半部分别负责什么工作呢?

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(表示数据已经读好了),最后再发送一个 软中断 信号,通知下半部做进一步的处理。

而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。

所以,这两个阶段你也可以这样理解:

实际上,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”,比如说, 0 号 CPU 对应的软中断内核线程的名字就是 ksoftirqd/0。

不过要注意的是,软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。

不知道你还记不记得,前面提到过的 proc 文件系统。它是一种内核空间和用户空间进行通信的机制,可以用来查看内核的数据结构,或者用来动态修改内核的配置。其中:

运行下面的命令,查看 /proc/softirqs 文件的内容,你就可以看到各种类型软中断在不同 CPU 上的累积运行次数:

在查看 /proc/softirqs 文件内容时,你要特别注意以下这两点。
第一,要注意软中断的类型,也就是这个界面中第一列的内容。从第一列你可以看到,软中断包括了 10 个类别,分别对应不同的工作类型。比如 NET_RX 表示网络接收中断,而 NET_TX 表示网络发送中断。

第二,要注意同一种软中断在不同 CPU 上的分布情况,也就是同一行的内容。正常情况下,同一种中断在不同 CPU 上的累积次数应该差不多。比如这个界面中,NET_RX 在 CPU0 和 CPU1 上的中断次数基本是同一个数量级,相差不大。

不过你可能发现,TASKLET 在不同 CPU 上的分布并不均匀。TASKLET 是最常用的软中断实现机制,每个 TASKLET 只运行一次就会结束 ,并且只在调用它的函数所在的 CPU 上运行。

因此,使用 TASKLET 特别简便,当然也会存在一些问题,比如说由于只在一个 CPU 上运行导致的调度不均衡,再比如因为不能在多个 CPU 上并行运行带来了性能限制。

另外,刚刚提到过,软中断实际上是以内核线程的方式运行的,每个 CPU 都对应一个软中断内核线程,这个软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?

其实用 ps 命令就可以做到,比如执行下面的指令:

注意,这些线程的名字外面都有中括号,这说明 ps 无法获取它们的命令行参数(cmline)。一般来说,ps 的输出中,名字括在中括号里的,一般都是内核线程。

Linux 中的中断处理程序分为上半部和下半部:
上半部对应硬件中断,用来快速处理中断。
下半部对应软中断,用来异步处理上半部未完成的工作。

Linux 中的软中断包括网络收发、定时、调度、RCU 锁等各种类型,可以通过查看 /proc/softirqs 来观察软中断的运行情况。

Ⅵ linux系统怎么查看内存和CPU占用情况呀

1、在电脑中进入Linux操作系统,打开Linux命令界面。

Ⅶ linux中断的下半部机制有哪些

一、中断处理为什么要下半部?Linux在中断处理中间中断处理分了上半部和下半部,目的就是提高系统的响应能力和并发能力。通俗一点来讲:当一个中断产生,调用该中断对应的处理程序(上半部)然后告诉系统,对应的后半部可以执行了。然后中断处理程序就返回,下半部会在合适的时机有系统调用。这样一来就大大的减少了中断处理所需要的时间。

二、那些工作应该放在上半部,那些应该放在下半部?
没有严格的规则,只有一些提示:
1、对时间非常敏感,放在上半部。
2、与硬件相关的,放在上半部。
3、不能被其他中断打断的工作,放在上半部。
以上三点之外的,考虑放在下半部。

三、下半部机制在Linux中是怎么实现的?
下半部在Linux中有以下实现机制:
1、BH(在2.5中删除)
2、任务队列(task queue,在2.5删除)
3、软中断(softirq,2.3开始。本文重点)
4、tasklet(2.3开始)
5、工作队列(work queue,2.5开始)

四、软中断是怎么实现的(以下代码出自2.6.32)?
软中断不会抢占另外一个软中断,唯一可以抢占软中断的是中断处理程序。
软中断可以在不同CPU上并发执行(哪怕是同一个软中断)

1、软中断是编译期间静态分配的,定义如下:
struct softirq_action { void (*action)(struct softirq_action *); };

/*
* PLEASE, avoid to allocate new softirqs, if you need not _really_ high
* frequency threaded job scheling. For almost all the purposes
* tasklets are more than enough. F.e. all serial device BHs et
* al. should be converted to tasklets, not to softirqs.
*/
enum {
HI_SOFTIRQ=0,
TIMER_SOFTIRQ,
NET_TX_SOFTIRQ,
NET_RX_SOFTIRQ,
BLOCK_SOFTIRQ,
BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ,
TASKLET_SOFTIRQ,
SCHED_SOFTIRQ,
HRTIMER_SOFTIRQ,
RCU_SOFTIRQ, /* Preferable RCU should always be the last softirq */
NR_SOFTIRQS

Ⅷ linux系统调用是通过软中断实现的吗

软中断是利用硬件中断的概念,用软件方式进行模拟,实现宏观上的异步执行效果。很多情况下,软中断和信号有些类似,同时,软中断又是和硬中断相对应的,硬中断是外部设备对CPU的中断,软中断通常是硬中断服务程序对内核的中断,信号则是由内核(或其他进程)对某个进程的中断(《Linux内核源代码情景分析》第三章)。软中断是linux系统原“底半处理”的升级,在原有的基础上发展的新的处理方式,以适应多cpu 、多线程的软中断处理。
软中断是实现系统API函数调用的手段
函数调用时将返回地址和CPU状态寄存器内容压栈,函数执行完毕后出栈返回断点继续执行。
软中断调用时将返回地址和CPU状态寄存器内容压栈,修改特权级,根据中断号查找中断向量表,找到ISR中断服务例程地址,跳转执行。

Ⅸ linux中查看虚拟内存和cpu占用率的命令是什么

top,free,cat/proc/meminfo,cat/proc/cpuinfo。

[root@centerlisdbproc]#dmidecode|grep-A16"MemoryDevice"|more[objectObject]。

查看内存使用情况:cat/proc/meminfo,查看CPU使用情况:cat /proc/cpuinfo。

在系统维护的过程中,随时可能有需要查看 CPU 使用率,并根据相应信息分析系统状况的需要。在 CentOS 中,可以通过 top 命令来查看 CPU 使用状况。

运行 top 命令后,CPU 使用状态会以全屏的方式显示,并且会处在对话的模式 -- 用基于 top 的命令,可以控制显示方式等等。退出 top 的命令为 q (在 top 运行中敲 q 键一次)。

top命令是Linux下常用的性能分析工具,能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况,类似于Windows的任务管理器。

可以直接使用top命令后,查看%MEM的内容。可以选择按进程查看或者按用户查看,如想查看oracle用户的进程内存使用情况的话可以使用如下的命令:$ top -u oracle。

(9)linux软中断cpu扩展阅读:

一、查看内存占用:

1、free

# free -m。

以MB为单位显示内存使用情况。

# free -h。

以GB为单位显示内存使用情况。

# free -t。

以总和的形式查询内存的使用信息。

# free -s 5。

周期性的查询内存使用信息。

每5秒执行一次命令。

二、查看CPU使用情况:

1、top。

top后键入P看一下谁占用最大。

# top -d 5。

周期性的查询CPU使用信息。

每5秒刷新一次。

2、ps auxw(查看本机的进程所占cpu和mem的百分比情况)。

使用"ps auxw" 可以查看到本机的进程所占cpu和mem的百分比情况。

# ps auxw | head -1

%CPU 进程的cpu占用率。

%MEM 进程的内存占用率。

3、查看本机所有进程的CPU占比之和。

# cat cpu_per.sh

三、查看cpu信息(信息记录在/proc/cpuinfo中)

# 总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数。

# 总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数。



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