首页 > 系统相关 >Linux——系统中断

Linux——系统中断

时间:2024-08-27 17:28:00浏览次数:4  
标签:配送 中断 Linux 系统 处理 半部 外卖 上半部

目录

1.什么是系统中断

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。

2.为什么要有系统中断

2.1举个生活中的例子

比如说你订了一份外卖,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。

3.中断会带来什么问题

3.1问题

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。

3.2生活例子——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,配送员给你打了个很长的电话,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)。

4.回到系统中的软中断?

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:
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。

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。
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:
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;
而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;

5.系统中断总结

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、等各种类型,可以通过查看/proc/softirqs来观察软中断的运行情况。

6.大量的网络小包会导致性能问题,为什么呢?

f: 经常听同事说大量的网络小包会导致性能问题,为什么呢?
q:因为大量的网络小包会导致频繁的硬中断和软中断?所以大量网络小包传输很慢,但如果将网络包一次传递,是不是会快很多呢?

标签:配送,中断,Linux,系统,处理,半部,外卖,上半部
From: https://www.cnblogs.com/even160941/p/18383177

相关文章

  • Java语言-SpringCloud架构-EMS能源管理系统(水-电-气-热-油等数据采集分析系统)
    Java语言-SpringCloud架构-EMS能源管理系统(水-电-气-热-油等数据采集分析系统)介绍适用于高能耗企业、建筑、工厂、园区的水、电、气、热、油、空压机等能源数据采集、分析、报表;基于SpringCloud的能源管理系统-能源管理平台源码-能源在线监测平台-双碳平台源码-SpringCloud......
  • Java语言-SpringBoot框架-充电桩管理系统+充电桩平台+充电桩+充电桩系统源码
    Java语言-SpringBoot框架-充电桩管理系统+充电桩平台+充电桩+充电桩系统源码####简述SpringBoot框架,充电桩平台+充电桩系统+充电平台+充电桩+互联互通协议+云快充协议1.5-云快充1.6协议+新能源汽车+电动自行车+公交车-四轮车充电+充电源代码+充电平台源码+Java源码+无加密项......
  • FuAdmin 与 Django-Ninja:打造高效与灵活的后台管理系统
    FuAdmin与Django-Ninja:打造高效与灵活的后台管理系统在现代Web开发中,后台管理系统是必不可少的组成部分。它不仅需要支持强大的数据管理功能,还要具备良好的可扩展性和灵活性。FuAdmin和Django-Ninja是两款在Python社区中备受关注的工具,它们各有特色,且能够无缝集成......
  • 宠物医院管理效率低?Node.js+Vue技术助你提升系统性能
    博主介绍:✌十余年IT大项目实战经验、在某机构培训学员上千名、专注于本行业领域✌技术范围:Java实战项目、Python实战项目、微信小程序/安卓实战项目、爬虫+大数据实战项目、Nodejs实战项目、PHP实战项目、.NET实战项目、Golang实战项目。主要内容:系统功能设计、开题报告......
  • Springboot计算机毕业设计面向影视人群的特色推荐系统2o9bg
    本系统(程序+源码+数据库+调试部署+开发环境)带论文文档1万字以上,文末可获取,系统界面在最后面。系统程序文件列表用户,影视信息,影视分类开题报告内容一、课题的目的与意义1.1目的随着互联网技术的飞速发展和数字娱乐产业的蓬勃兴起,电影作为一种重要的文化消费形式,其产量......
  • Springboot计算机毕业设计民宿管理系统97t5r
    本系统(程序+源码+数据库+调试部署+开发环境)带论文文档1万字以上,文末可获取,系统界面在最后面。系统程序文件列表会员,民宿客房,民宿风格,关于我们,民宿预定,预定取消开题报告内容一、引言随着旅游业的蓬勃发展和消费者个性化需求的增加,民宿作为一种新兴的旅游住宿方式,以其......
  • Springboot计算机毕业设计面向社区的洗衣店智能服务系统设计与实现808ub
    本系统(程序+源码+数据库+调试部署+开发环境)带论文文档1万字以上,文末可获取,系统界面在最后面。系统程序文件列表用户,设备信息,洗衣服务,用户下单,上门预约,送衣信息,上门取件,洗衣常识,优惠活动,洗衣分配,会员卡,会员等级,会员卡购买开题报告内容计算机毕业设计面向社区的......
  • Linux进程管理——进程状态、僵尸进程、孤儿进程、系统中断
    目录1.基础1.1什么是进程1.2程序和进程的区别1.3进程的生命周期1.3.1进程生命周期图1.3.2进程生命流程说明1.4僵尸进程与孤儿进程区别2.监控进程状态2.1静态查看进程2.1.1ps命令2.1.2STAT状态含义2.2动态查看进程2.2.1top命令2.2.2top常用按键显示介绍2.2.3top每列含义详解2.2.4什......
  • 移动端+PC端源码,智慧城管执法系统,后端框架:springboot,移动端:uniapp
    市管理综合执法管理平台实现执法办案、业务全流程在线办理,依托移动端+PC端的“两端”应用模式,保障能够通过信息化手段进行日常的执法办案工作,强化执法监督功能。提供了案件在线办理、当事人信用管理、文书电子送达、沿街店铺分析等功能,全面赋能执法队员,提高执法队员办案效率。......
  • 深度解析:视频监控系统部署前的技术选型与需求分析
    视频监控系统在日常生活与企业运营中扮演着至关重要的角色,广泛应用于办公室、工地、写字楼、库房及工厂等场所。为确保系统部署的精准与高效,以下是在选型评估前必须掌握的几项关键信息:一、摄像头布局与数量数量规划:基于监控区域的具体需求,结合建筑物图纸或现场勘查,初步确定摄像......