当中断发生时，操作系统必须确保以下步骤：
- 内核必须暂停当前进程的执行；（抢占当前任务）；
- 内核必须寻找中断的处理程序并转移控制权（执行中断处理程序）；
- 中断处理程序执行完毕后，被中断的进程才能恢复执行。
中断向量表
每个中断处理程序的地址都保存在一个特殊的位置，这个位置被称为 中断描述符表（Interrupt Descriptor Table） 或者 IDT。处理器使用一个唯一的数字来识别中断和异常的类型，这个数字被称为 中断标识码（vector number）。一个中断标识码就是一个 IDT 的标识。中断标识码范围是有限的，从 0 到 255。
中断下半部实现方式
在 Linux 内核中，中断下半部（Bottom Half）是指用于处理中断的延迟部分。这些任务通常在中断处理函数的执行完成之后进行，以便释放中断上下文中的时间，避免长时间占用 CPU 时间。中断的下半部主要用于处理非紧急但需要处理的任务。
软中断 (SoftIRQ)
软中断是 Linux 中用于延迟中断处理的一个机制。它允许在中断上下文中完成一些高优先级的任务，在当前中断完成后稍后执行。软中断主要用于处理一些系统级别的事件，比如网络包的接收处理等。
特点
- 执行方式：软中断的处理是在中断返回后由内核调度器执行的。软中断可以看作是硬中断的延续，运行在内核中断上下文中。
- 并发性：可以有多个软中断同时执行，内核会根据软中断的优先级和调度顺序来决定执行哪个软中断。
- 不可阻塞：软中断运行时不能进行阻塞操作（比如睡眠）。它只能执行非阻塞的操作。
- 适用场景：网络协议栈的处理、定时任务等。
软中断机制的实现
- 软中断是通过在内核中设置
softirq队列，处理完硬中断后，由内核调度去执行。 softirq被划分为若干个类型，每个类型处理不同的任务（如网络包接收、TIMER、块设备等）。
Tasklet
Tasklet是基于软中断的机制，允许将中断处理函数中的某些非紧急任务推迟到稍后执行。与软中断不同，tasklet 的任务是在软中断上下文中执行的，但它的执行顺序是通过优先级来决定的。
特点
- 执行方式：
tasklet是由内核调度器在软中断上下文中异步执行的。 - 不可并发执行：
tasklet在同一时间只会有一个实例执行，不会发生并发执行的问题。它们使用自旋锁保证不被并发执行。 - 优先级：可以为每个
tasklet设置优先级，以控制它们的执行顺序。 - 不可阻塞：和软中断一样，
tasklet的处理函数不能执行阻塞操作。
工作队列 (Workqueues)
工作队列允许将任务推迟到进程上下文中执行，因此可以执行阻塞操作（例如内存分配、文件操作等）。
特点
- 执行方式：工作队列的任务由内核工作线程执行，这些工作线程运行在进程上下文中。
- 可阻塞：与软中断和
tasklet不同，工作队列的任务可以执行阻塞操作，因为它们在进程上下文中执行。 - 适用场景：需要阻塞操作的任务，比如文件系统操作、网络数据包处理等。
中断上下文与下半部机制
- 硬中断上下文：在硬中断处理函数中执行，不能进行阻塞操作，也不能进行进程调度（即不能睡眠）。
- 软中断上下文：处理与硬中断相关的延迟任务，但仍然不能进行阻塞操作。软中断是高优先级的任务，可以并发执行。
- 进程上下文：允许执行阻塞操作和进程调度。工作队列运行在进程上下文中，可以执行阻塞操作。
- Tasklet 和工作队列的关系：
Tasklet是软中断的一部分，可以理解为轻量级的延迟任务处理；工作队列则是为了需要更复杂操作（如阻塞）而引入的机制。