Ce sunt întreruperile de sistem?

Deși unele computere, cum ar fi cel care rulează cuptorul dvs. de pâine, efectuează o sarcină la un moment dat, computerele desktop, smartphone-urile și sistemele centrale au mai multe procese care funcționează simultan. Computerul gestionează acest lucru prin întreruperi de sistem, un mecanism prin care un program primește temporar prioritate față de alții. Unitatea centrală de procesare permite diferite tipuri de întreruperi bazate pe o ierarhie de sarcini predeterminată.

Un PC, un smartphone sau un server modern deține mai multe programe în memorie, deși CPU rulează doar câteva la un moment dat; majoritatea sunt inactivi. Programele includ aplicații precum procesorul de text, foaia de calcul și e-mailul, funcții utilitare, cum ar fi monitoare de memorie și spoolere de imprimare și programele care gestionează placa de rețea, tastatura și difuzoare. Când un program important are nevoie de service, acesta emite o întrerupere CPU, care oprește alte lucrări în curs pentru a se ocupa de sarcina presată. CPU-ul deservește întreruperea numai dacă are prioritate față de alte sarcini.

Hard disk-urile, plăcile de rețea, imprimantele și alte dispozitive emit întreruperi hardware pentru a atrage atenția procesorului. De exemplu, un program solicită date de pe hard disk; deși această sarcină durează aproximativ 10 milisecunde, aceasta este o perioadă lungă de timp pentru CPU, care efectuează alte lucrări în timpul interimar. Când hard disk-ul găsește datele, emite o întrerupere hardware, spunând procesorului să oprească temporar ceea ce face și să livreze datele programului solicitant.

Programele emit întreruperi software pentru a gestiona solicitări speciale prin sistemul de operare al computerului. De exemplu, în procesorul de text, doriți să lipiți data într-un titlu de pagină. Procesorul de text emite o întrerupere software, solicitând data de la Microsoft Windows. Procesorul de text așteaptă pentru scurt timp în timp ce Windows preia data din calendarul sistemului. Când data este gata, Windows readuce controlul procesorului de text. Întreruperile software au o prioritate relativ scăzută. dacă, în timp ce obține data, procesorul primește o solicitare de la unitatea de disc, procesorul întrerupe mai întâi hard disk-ul, apoi termină recuperarea datei.

Sistemul de operare rezervă câteva întreruperi cu prioritate foarte mare pentru situații de urgență. De exemplu, datele unui program devin corupte, provocând blocarea acestuia. Sistemul de operare emite o capcană CPU care oprește programul și afișează un mesaj de avertizare pe ecran, anunțându-vă ce sa întâmplat. În cazuri mai extreme, sistemul de operare în sine dezvoltă o problemă gravă. Emite o altă capcană CPU care afișează un mesaj de diagnosticare și oprește toată procesarea.