[CS]인터럽트(Interrupt)

🙉인터럽트란?

• CPU가 프로그램을 실행하고 있을 때, 압출력 하드웨어 등의 장치나 또는 예외상황이 발생하여 처리가 필요할 경우에 CPU에 알려서 처리하는 기술이다.
• 인터럽트는 하드웨어 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트로 나뉜다.

 

• 하드웨어 인터럽트는 하드웨어가 발생시키는 인터럽트로, CPU가 아닌 다른 하드웨어 장치가 CPU에 어떤 사실을 알려주거나 CPU 서비스를 요청해야 할 경우 발생시킨다.
• 하드웨어 인터럽트는 주로 전원 이상, 기계 문제,키보드등 IO 관련 이벤트 등이 있다.

 

• 소프트웨어 인터럽트는 소프트웨어가 발생시키는 인터럽트이다. 소프트웨어(사용자 프로그램)가 스스로 인터럽트 라인을 세팅한다.(종류: 예외 상황,System Call)
• 소프트웨어 인터럽트의 예로는 사용자 모드에서 허용되지 않은 명령 또는 공간에 접근을 하거나, 계산 결과가 Overflow/Underflow가 발생 할 때 등이 있다.
• 인터럽트는 일종의 이벤트로 불린다. 이벤트에 맞게 운영체제가 처리를 한다.

 

🙈인터럽트가 필요한 이유

  1. 선점형 스케쥴러 구현

• 프로세스 running중에 스케쥴러가 이를 중단 시키고, 다른 프로세스로 교체하기 위해, 현재 프로세스 실행을 중단 시킨다.
• 현재 프로세스를 중단 시킬려면, 스케쥴러 코드가 실행이 되서 현재 프로세스를 중지 시켜야한다

2. I/O Device와의 커뮤니케이션

• 저장매체에서 데이터 처리 완료시, 프로세스를 깨워야 한다.(Block state -> Ready state)

3. 예외 상황 핸들링 

• CPU가 프로그램을 실행하고 있을 때, 입출력 하드웨어 등의 장치나 또는 예외상황이 발생할 경우, CPU가 해당 처리를 할 수 있도록 CPU에 알려줘야한다.

🙉인터럽트 처리 예

1.CPU가 프로그램을 실행하고 있을 때, 입출력 하드웨어 등의 장치 이슈 발생

• 파일 처리가 끝났다는 것을 운영체제에 알려준다.
• 운영체제는 해당 프로세스를 Block State에서 실행 대기(ready) 상태로 프로세스 상태를 변경한다.

2.또는 예외 상황이 발생

• 0으로 나누는 계산이 발생해서, 예외 발생을 운영체제에 알려준다.
• 운영체제가 해당 프로세스 실행 중지/에러 표시를 한다.