Linux中断（interrupt）机制
1 中断是什么？
Linux 内核需要对连接到计算机上的所有硬件设备进行管理，毫无疑问这是它的份内事。如果要管理这些设备，首先得和它们互相通信才行，一般有两种方案可实现这种功能：
轮询（polling） 让内核定期对设备的状态进行查询，然后做出相应的处理； 中断（interrupt） 让硬件在需要的时候向内核发出信号（变内核主动为硬件主动）。
第一种方案会让内核做不少的无用功，因为轮询总会周期性的重复执行，大量地耗用 CPU 时间，因此效率及其低下，所以一般都是采用第二种中断的方案。
简单的来说，中断是为了快速响应硬件的事件，打断进程的正常调度和执行，转而调用中断处理程序的一种方法。
服务完毕后再返回去继续运行被暂时中断的程序。
linux中把中断处理过程粉尘了两个阶段，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**的信号， 通知下半部做进一步处理。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。 简单理解: 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。
查看软中断和内核线程 （top命令里面的si参数）
cat /proc/softirqs CPU0 HI: 0 TIMER: 174597 NET_TX: 7074 网络接收中断 NET_RX: 276518 网络发送中断 BLOCK: 21801 BLOCK_IOPOLL: 0 TASKLET: 1 最常用软中断实现机制 SCHED: 0 内核调度 HRTIMER: 1024 RCU: 50727 锁
软中断实际上是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。
ps aux | grep softirq root 3 0.0 0.0 0 0 ? S 09:00 0:00 ==[ksoftirqd/0]==
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。
查看硬中断
cat /proc/interrupts CPU0 0: 58 IO-APIC-edge timer 1: 10 IO-APIC-edge i8042 8: 0 IO-APIC-edge rtc0 9: 0 IO-APIC-fasteoi acpi 12: 156 IO-APIC-edge i8042 16: 245579 IO-APIC-fasteoi eth1 19: 37450 IO-APIC-fasteoi eth0 20: 28082 IO-APIC-fasteoi vboxguest 21: 24850 IO-APIC-fasteoi ahciNMI: 0 Non-maskable interruptsLOC: 1083883 Local timer interruptsSPU: 0 Spurious interruptsPMI: 0 Performance monitoring interruptsIWI: 52326 IRQ work interruptsRTR: 0 APIC ICR read retriesRES: 0 Rescheduling interruptsCAL: 0 Function call interruptsTLB: 0 TLB shootdownsTRM: 0 Thermal event interruptsTHR: 0 Threshold APIC interruptsMCE: 0 Machine check exceptionsMCP: 61 Machine check pollsERR: 0MIS: 0
硬中断可以分为以下几种：
可屏蔽中断（maskable interrupt）。硬件中断的一类，可通过在中断屏蔽寄存器中设定位掩码来关闭。
非可屏蔽中断（non-maskable interrupt，NMI）。硬件中断的一类，无法通过在中断屏蔽寄存器中设定位掩码来关闭。典型
例子是时钟中断（一个硬件时钟以恒定频率—如50Hz—发出的中断）。
处理器间中断（interprocessor interrupt）。一种特殊的硬件中断。由处理器发出，被其它处理器接收。仅见于多处理器系统，以便于处理器间通信或同步。 伪中断（spurious interrupt）。一类不希望被产生的硬件中断。发生的原因有很多种，如中断线路上电气信号异常，或是中断请求设备本身有问题。
不同：
软中断是执行中断指令产生的，而硬中断是由外设引发的（硬中断是由硬件产生的，比如，像磁盘，网卡，键盘，时钟等）。
硬中断的中断号是由中断控制器提供的，软中断的中断号是由指令直接指出，无需使用中断控制器。
硬中断是可屏蔽的，软中断不可屏蔽。硬中断处理程序要确保它能快速地完成任务，这样程序执行时才不会等待较长时间
，称为上半部。软中断处理硬中断未完成的工作，是一种推后执行的机制，属于下半部
sar命令可以查看网络的收发情况,还可以观察网络收发的吞吐量BPS（每秒收发的字节数），还可以观察网络收发的PPS, 即每秒收发的网络帧数。
sar -n DEV 1 (间隔一秒输出一组数据)
2 中断能干什么？
2.1 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。
2.2 有了中断功能，PC系统就可以使CPU和外设同时工作，使系统可以及时地响应外部事件。
而且有了中断功能，CPU可允许多个外设同时工作。这样就大大提高了CPU的利用率，也提高了数据输入、输出的速度。
2.3，有了中断功能，就可以使CPU及时处理各种软硬件故障。
计算机在运行过程中，往往会出现事先预料不到的情况或出现一些故障，如电源掉电、存储出错，运算溢出等等。 计算机可以利用中断系统自行处理，而不必停机或报告工作人员
3 中断的缺点
中断会引起上线文切换，消耗CPU.
中断丢失 就有可能出现丢包，那样就会卡顿现象或者收报异常
参考资料：