Linux性能优化实战学习笔记：第九讲
一、中断的魅力
1、中断在生活的魅力
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。所以你指能苦苦等着，时不时去门口看看外卖送到没，而不能干其他事情。
不过呢，如果你在订外卖的时候，你就跟配送员约定好，让他送到后给你打个电话，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，中断其实就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、什么是中断？
中断其实就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、为什么要有中断呢？
可以提高系统的并发处理能力
二、中断的丢失
1、中断为什么会丢失
1、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，中断处理程序需要尽可能快的运行
2、如果中断本身做的事情不多，那么处理起来也不会又太大问题
3、但如果中断要处理的事情很多，中断服务程序就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，其他中断不能响应，也即是说中断有可能会丢失
2、通过以取外卖理解中断丢失
1、假如你定了2分外卖，一份主食和一份饮料，并且是由2个不同的配送员来配送。
2、两份外卖都约定了电话取外卖的方式，但是问题又来了
3、当第一份外卖送到的，配送员给你打了个长长的电话，商量发票的处理方式，
4、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）
5、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了几次后就走掉了（也就是丢失了一次中断）
三、如何解决中断的丢失问题
1、Linux 将中断处理过程分成几个阶段分别是什么？
1、Linux 将中断处理过程分成两个阶段
2、分别是上半部用来快速处理中断和下半部分用来延迟处理上半部分未完成的工作
3、上半部用来快速处理中断：它在中断禁止模式下运行，只要处理跟硬件紧密相关的时间敏感的工作
4、下半部分用来延迟处理上半部分未完成的工作：通常一内核线程的方式运行
2、通过取外卖理解上半部和下半部
上半部就是你接电话，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，
3、通过网卡接收数据包理解上半部和下半部
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分和下半部分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(标识数据已经读好了)，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，这两个阶段你可以这样理解：
上半部分直接处理硬件请求，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
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0号CPU对应的软中断内核线程的名字就是ksoftirqd/0
注意事项：
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。一些内核自定义的时间也属于软中断，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。
四、查看软中断和内核线程
1、查看软中断
Ubuntu 18.04
[root@localhost ~]# cat /proc/softirqs
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3
HI: 3 1 0 0
TIMER: 25265822 43447443 10082461 12874428
NET_TX: 387749 5 1927 1
NET_RX: 28946864 41272 32597 23383
BLOCK: 888 539 1296 1162217
BLOCK_IOPOLL: 0 0 0 0
TASKLET: 39231 9 110 1
SCHED: 21957135 40794916 7650486 10479809
HRTIMER: 0 0 0 0
RCU: 2925240 2746051 2401640 2383562
centos
[root@luoahong ~]# cat /proc/softirqs
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3 CPU4 CPU5 CPU6 CPU7 CPU8 CPU9 CPU10 CPU11 CPU12 CPU13 CPU14 CPU15 CPU16 CPU17 CPU18 CPU19 CPU20 CPU21 CPU22 CPU23 CPU24 CPU25 CPU26 CPU27 CPU28 CPU29 CPU30 CPU31 CPU32 CPU33 CPU34 CPU35 CPU36 CPU37 CPU38 CPU39 CPU40CPU41 CPU42 CPU43 CPU44 CPU45 CPU46 CPU47 CPU48 CPU49 CPU50 CPU51 CPU52 CPU53 CPU54 CPU55 CPU56 CPU57 CPU58 CPU59 CPU60 CPU61 CPU62 CPU63 CPU64 CPU65 CPU66 CPU67 CPU68 CPU69 CPU70 CPU71 CPU72 CPU73 CPU74 CPU75 CPU76 CPU77 CPU78 CPU79 CPU80 CPU81 CPU82 CPU83 CPU84 CPU85 CPU86 CPU87 CPU88 CPU89 CPU90 CPU91 CPU92 CPU93 CPU94 CPU95 CPU96 CPU97 CPU98 CPU99 CPU100 CPU101 CPU102 CPU103 CPU104 CPU105 CPU106 CPU107 CPU108 CPU109 CPU110 CPU111 CPU112 CPU113 CPU114 CPU115 CPU116 CPU117 CPU118 CPU119 CPU120 CPU121 CPU122 CPU123 CPU124 CPU125 CPU126 CPU127
HI: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
TIMER: 4699549 4940977 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
NET_TX: 4267 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
NET_RX: 605 102597 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
BLOCK: 4595883 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
BLOCK_IOPOLL: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
TASKLET: 56 1014 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
SCHED: 418267 475421 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
HRTIMER: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
RCU: 389674 288935 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2、软中断文件注意事项
1、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TASKLET个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。
因为使用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
2、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叫做ksoftirqd/CPU 编号。那要怎么查看这些线程的运行呢？
[root@luoahong ~]# ps aux | grep softirq
root 3 0.2 0.0 0 0 ? S 11:09 0:43 [ksoftirqd/0]
root 14 0.0 0.0 0 0 ? S 11:09 0:08 [ksoftirqd/1]
root 19903 0.0 0.0 112712 976 pts/0 R+ 17:04 0:00 grep --color=auto softirq
注意：这些线程的名字外面都有中括号，这说明ps无法获取他们的命令行参数（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性能优化实战学习笔记：第九讲的更多相关文章
- Linux性能优化实战学习笔记：第三十六讲
一.上节总结回顾 上一节,我们回顾了经典的 C10K 和 C1000K 问题.简单回顾一下,C10K 是指如何单机同时处理 1 万个请求(并发连接 1 万)的问题,而 C1000K 则是单机支持处理 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第四十四讲
一.上节回顾 上一节,我们学了网络性能优化的几个思路,我先带你简单复习一下. 在优化网络的性能时,你可以结合 Linux 系统的网络协议栈和网络收发流程,然后从应用程序.套接字.传输层.网络层再到链路 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第四十八讲
一.上节回顾 上一节,我们一起学习了如何分析网络丢包的问题,特别是从链路层.网络层以及传输层等主要的协议栈中进行分析. 不过,通过前面这几层的分析,我们还是没有找出最终的性能瓶颈.看来,还是要继续深挖 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第五十二讲
一.上节回顾 上一节,我们一起学习了怎么使用动态追踪来观察应用程序和内核的行为.先简单来回顾一下.所谓动态追踪,就是在系统或者应用程序还在正常运行的时候,通过内核中提供的探针,来动态追踪它们的行为,从 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第三十二讲
一.上节总结 专栏更新至今,四大基础模块的第三个模块——文件系统和磁盘 I/O 篇,我们就已经学完了.很开心你还没有掉队,仍然在积极学习思考和实践操作,并且热情地留言与讨论. 今天是性能优化的第四期. ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第五十八讲
一.上节回顾 专栏更新至今,咱们专栏最后一部分——综合案例模块也要告一段落了.很高兴看到你没有掉队,仍然在积极学习思考.实践操作,并热情地分享你在实际环境中,遇到过的各种性能问题的分析思路以及优化方法 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第十八讲
一.内存的分配和回收 1.管理内存的过程中,也很容易发生各种各样的“事故”, 对应用程序来说,动态内存的分配和回收,是既核心又复杂的一的一个逻辑功能模块.管理内存的过程中,也很容易发生各种各样的“事故 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第三十一讲
一.上节回顾 上一节,我们一起回顾了常见的文件系统和磁盘 I/O 性能指标,梳理了核心的 I/O 性能观测工具,最后还总结了快速分析 I/O 性能问题的思路. 虽然 I/O 的性能指标很多,相应的性能 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第五十六讲
一.上节回顾 上一节,我带你一起梳理了,性能问题分析的一般步骤.先带你简单回顾一下. 我们可以从系统资源瓶颈和应用程序瓶颈,这两个角度来分析性能问题的根源. 从系统资源瓶颈的角度来说,USE 法是最为 ...
- Linux性能优化实战学习笔记：第五十七讲
一.上节回顾 上一节,我带你一起梳理了常见的性能优化思路,先简单回顾一下.我们可以从系统和应用程序两个角度,来进行性能优化. 从系统的角度来说,主要是对 CPU.内存.网络.磁盘 I/O 以及内核软件 ...
随机推荐
- pytest 常见用法
前言 之前一篇文章简单介绍了 pytest 以及 fixture :https://www.cnblogs.com/shenh/p/11572657.html .实际在写自动化测试脚本中,还会有一些很 ...
- Kubernetes PV与PVC的关系
Kubernetes PV与PVC的关系 PersistenVolume(PV):对存储资源创建和使用的抽象,使得存储作为集群中的资源管理,分为有静态与动态.PersistentVolumeClaim ...
- Python3.0的新特性
网上关于Python3与Python2的区别的文章都烂大街了,但基本上都是抄来抄去,为了追本溯源,直接看官网最靠谱,官网文档的结构性更强. 本文是对Python3.0官网文档 What's New I ...
- 【题解】Informacije [COCI2012]
[题解]Informacije [COCI2012] 传送门:官方题面 [题目描述] 有一个长度为 \(n\) 的 序列 \(a\)(由 \([1,n]\) 中的数组成,且每个数只会出现一次),现给出 ...
- C# 流介绍 （原发布 csdn 2017-09-15 23:37:52）
1.FileStream FileStream 详细介绍参考msdn 写数据: using (FileStream fs = new FileStream("File.FileStream& ...
- ASP.NET MVC 中枚举生成下拉框
最近公司在开发财务系统,在工作中遇到不少的地方需要下拉框. 但是枚举框中数据的内容又来自枚举. 枚举代码如下: public class EnumDemo { public enum Value { ...
- WPF 基础总结(学习建议)
举个简单得例子, 类似造房子, 当然实际上可能非常细, 对应的如下所示: 在此之前, 需要了解的是. WPF项目是怎么启动的 Xaml的结构是怎么样组成, 命名控件定义引用的方法. 知道了如何在Xam ...
- runtime template in vuejs
在使用vuejs开发的过程中,有时候我们需要动态模板的场景,也就是说模板并不是静态定义好的,而是动态变化的. 比如在做一个所见所得编辑器时,编辑人员可能时刻需要调整他设计的页面内容,而如果页面内容包含 ...
- Java编程基础——流程控制
Java编程基础——流程控制 摘要:本文主要介绍Java编程中的流程控制语句. 分类 流程控制指的是在程序运行的过程中控制程序运行走向的方式.主要分为以下三种: 顺序结构:从上到下依次执行每条语句操作 ...
- SocketServer模块与简单并发服务器
思维导图文件:https://files-cdn.cnblogs.com/files/benjieming/SocketServer%E6%A8%A1%E5%9D%97%E4%B8%8E%E7%AE% ...