上文万字讲解Linux内核网络收包角度——浅入中断(1)主要从针对e1000网卡收包开始，分析了硬中断注册、处理过程，网卡收包后硬中断的过程非常简洁，处理过程比较简单，主 要是将网卡的napi->poll_list加入到CPU的softnet_data->poll_list里，然后发起软中断，就结束了，下面的就交给软中断进行数据包的接收处理，所以收包任务最大程度地交给软中断处理，最大程度简化硬中断处理。 总结以上描述中，上篇博文的具体细节步骤：

• 内核启动网卡，为网卡分配(Ring Buffer,内核通过网卡驱动将DMA内存地址信息写入网卡寄存器，使得网卡获得DMA内存信息)，并通过request_irq 内核 APi注册硬中断服务例程e1000_intr

• 网卡收到数据包，通过DMA将数据包写入内存

• 网卡触发硬中断，通过CPU接收数据

• CPU中断当前的进程，跳转到异常向量表的中断异常向量处

• 保存现场

• 调用irq_handler

• 对于ARM64,irq_handler将调用gic_handle_irq

• gic_handle_irq首先读取中断寄存器得到硬件中断号，调用handle_domain_irq函数

• handle_domain_irq->irq_enter进入中断上下文

• handle_domain_irq->irq_find_mapping通过硬件中断号获取IRQ Number

• handle_domain_irq->generic_handle_irq进入中断通用层处理

• generic_handle_irq->irq_to_desc通过IRQ Number获取对应的中断描述符

• generic_handle_irq->generic_handle_irq_desc->__handle_irq_event_percpu:遍历中断描述符中的action链表，依次执行每个action中回调函数action->handler，对应e1000网卡驱动，执行e1000_intr中断服务例程

• e1000_intr->ew32(IMC, ~0)禁止网卡中断，避免频繁硬中断，降低内核的工作效率

• e1000_intr->napi_schedule激活NAPI, napi_struct.poll_list 挂在 softnet_data.poll_list 上,方便后面软中断调用 napi_struct.poll 获取网卡数据。然后设置NET_RX_SOFTIRQ 软中断标识位。

• handle_domain_irq->irq_exit()：退出中断上下文，触发软中断执行收包流程。

• 恢复现场

上文万字讲解Linux内核网络收包角度——浅入中断(1)重点在于通过网卡收包分析了硬中断，本文从网络收包角度分析和学习软中 断过程。

软中断的种类、定义 (Kernel 4.15)

以上是内核默认定义的几种软中断，硬中断是在CPU每个指令周期后，会去判断是否有硬中断产生，根据硬中断号找到对应的IRQ Number，执行对应的中断服务例程，而软中断会有内核线程，轮询一组标志位，如果标志位有值，那去这个标志位对应的软中断向量表，找到中断处理函数执行。

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软中断的注册

全局的软中断向量数组，即软中断描述符表

数组中的内容就是软中断触发时的钩子函数：

如网络收发包的软中断处理函数在网络子系统初始化时注册的：

注册软中断回调函数：

软中断在内核中的整体如下所示，pending为软中断标志位

其中标志位在内核中使用irq_cpustat来表示：

其中__softirq_pending为软中断标志位，该类型为int类型，最多支持32位软中断，ipi_rrq位cpu与cpu之间的中断。

在Linux内核中，定义NR_CPUS个该结构，即每个CPU有一个32bit的位图，来维护本cpu上的软中断是否激活

软中断的激活

在上文万字讲解Linux内核网络收包角度——浅入中断(1)中，硬中断的中断服务例程e1000_intr执行：

e1000_intr->__napi_schedule:

__napi_schedule(this_cpu_ptr(&softnet_data),n):

最终调用__raise_soft_irqoff设置软中断标志位，nr为NET_RX_SOFTIRQ

可以看到在执行__raise_soft_irqoff函数前，在__napi_schedule中，先是通过local_irq_save(flags)禁用了中断，因为置位位图是一个竞争操作，所有硬中断都可以做，所以要保证关中断的情况下完成，等pending置位结束后调用local_irq_restore(flags)恢复中断。

内核线程ksoftirqd是如何监测到软中断发生的：

上面函数先关中断查看本cpu的pending置位情况，如果有则进行进一步软中断处理。

软中断的入口函数__do_softirq:

对于数据包接收h->action()将执行：网络子系统注册的的回调函数net_rx_action：

关于net_rx_action涉及到软中断处理中进一步使用NAPI机制收包，在接下来的文章中进行分析和学习。

原文作者：技术简说