Przerwania z priorytetem umożliwiają komputerom uruchamianie wielu programów jednocześnie.
Źródło obrazu: Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Chociaż niektóre komputery, takie jak ten, na którym działa toster, wykonują jedno zadanie na raz, komputery stacjonarne, smartfony i komputery mainframe mają kilka procesów działających jednocześnie. Komputer zarządza tym za pomocą przerwań systemowych, mechanizmu, dzięki któremu jeden program tymczasowo uzyskuje priorytet nad innymi. Centralna jednostka przetwarzania umożliwia różne rodzaje przerwań w oparciu o z góry określoną hierarchię zadań.
Wiele programów
Współczesny komputer PC, smartfon lub serwer przechowuje w pamięci kilka programów, chociaż w danym momencie na procesorze działa tylko garstka; większość jest bezczynna. Programy obejmują aplikacje, takie jak edytor tekstu, arkusz kalkulacyjny i poczta e-mail, funkcje użytkowe, takie jak monitory pamięci i bufory wydruku oraz programy zarządzające kartą sieciową komputera, klawiaturą i głośniki. Gdy ważny program wymaga obsługi, wysyła przerwanie do procesora, co zatrzymuje inne prace w toku, aby zająć się zadaniem prasowania. CPU obsługuje przerwanie tylko wtedy, gdy ma pierwszeństwo przed innymi zadaniami.
Wideo dnia
Przerwania sprzętowe
Dyski twarde, karty sieciowe, drukarki i inne urządzenia generują przerwania sprzętowe, aby zwrócić uwagę procesora. Na przykład program żąda danych z dysku twardego; chociaż to zadanie zajmuje około 10 milisekund, jest to długi czas dla procesora, który w międzyczasie wykonuje inną pracę. Gdy dysk twardy znajdzie dane, wydaje przerwanie sprzętowe, informując procesor, aby tymczasowo przerwał to, co robi i dostarczył dane do żądającego programu.
Przerwania oprogramowania
Programy wydają przerwania programowe w celu obsługi specjalnych żądań za pośrednictwem systemu operacyjnego komputera. Na przykład w edytorze tekstu chcesz wkleić datę do nagłówka strony. Edytor tekstu wydaje przerwanie programowe, żądając daty z systemu Microsoft Windows. Edytor tekstu czeka krótko, aż system Windows pobierze datę z kalendarza systemowego. Gdy data jest gotowa, system Windows zwraca kontrolę nad edytorem tekstu. Przerwania programowe mają stosunkowo niski priorytet. jeśli podczas pobierania daty procesor otrzymuje żądanie z dysku twardego, najpierw obsługuje przerwanie dysku twardego, a następnie kończy pobieranie daty.
Pułapki na procesor
System operacyjny rezerwuje kilka przerwań o bardzo wysokim priorytecie na wypadek sytuacji awaryjnych. Na przykład dane programu ulegają uszkodzeniu, powodując jego awarię. System operacyjny uruchamia pułapkę procesora, która zatrzymuje program i wyświetla komunikat ostrzegawczy na ekranie, informując o tym, co się stało. W bardziej ekstremalnych przypadkach sam system operacyjny stwarza poważny problem. Uruchamia kolejną pułapkę procesora, która wyświetla komunikat diagnostyczny i zatrzymuje całe przetwarzanie.
