Que sont les interruptions système ?

Bien que certains ordinateurs, tels que celui qui fait fonctionner votre four grille-pain, effectuent une tâche à la fois, les ordinateurs de bureau, les smartphones et les ordinateurs centraux ont plusieurs processus fonctionnant simultanément. L'ordinateur gère cela via des interruptions système, un mécanisme par lequel un programme a temporairement la priorité sur les autres. L'unité centrale de traitement permet divers types d'interruptions sur la base d'une hiérarchie de tâches prédéterminée.

Un PC, un smartphone ou un serveur moderne détient plusieurs programmes en mémoire, bien que le processeur n'en exécute qu'une poignée à un moment donné; la plupart sont inactifs. Les programmes incluent des applications telles que votre traitement de texte, votre feuille de calcul et votre courrier électronique, des fonctions utilitaires telles que les moniteurs de mémoire et les spouleurs d'impression, ainsi que les programmes qui gèrent la carte réseau, le clavier et le haut-parleurs. Lorsqu'un programme important a besoin d'être réparé, il émet une interruption vers le processeur, qui arrête les autres travaux en cours pour s'occuper de la tâche urgente. La CPU gère l'interruption uniquement si elle a la priorité sur les autres tâches.

Les disques durs, cartes réseau, imprimantes et autres périphériques émettent des interruptions matérielles pour attirer l'attention du processeur. Par exemple, un programme demande des données au disque dur; bien que cette tâche prenne environ 10 millisecondes, c'est beaucoup de temps pour le processeur, qui effectue d'autres travaux pendant l'intérim. Lorsque le disque dur trouve les données, il émet une interruption matérielle, indiquant au processeur d'arrêter temporairement ce qu'il fait et de fournir les données au programme demandeur.

Les programmes émettent des interruptions logicielles pour traiter les demandes spéciales via le système d'exploitation de l'ordinateur. Par exemple, dans votre traitement de texte, vous souhaitez coller la date dans un en-tête de page. Le traitement de texte émet une interruption logicielle, demandant la date à Microsoft Windows. Le traitement de texte attend brièvement que Windows récupère la date dans le calendrier système. Lorsque la date est prête, Windows rend le contrôle au traitement de texte. Les interruptions logicielles ont une priorité relativement faible. si, lors de l'obtention de la date, le processeur reçoit une demande du disque dur, le processeur traite d'abord l'interruption du disque dur, puis termine la récupération de la date.

Le système d'exploitation réserve plusieurs interruptions de très haute priorité pour les urgences. Par exemple, les données d'un programme sont corrompues, ce qui le fait planter. Le système d'exploitation émet une interruption CPU qui arrête le programme et affiche un message d'avertissement à l'écran, vous informant de ce qui s'est passé. Dans des cas plus extrêmes, le système d'exploitation lui-même développe un problème grave. Il émet une autre interruption CPU qui affiche un message de diagnostic et arrête tout traitement.