Čo sú systémové prerušenia?

Sálový počítač

Prioritné prerušenia umožňujú počítačom spustiť veľa programov súčasne.

Kredit za obrázok: Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Hoci niektoré počítače, ako napríklad ten, na ktorom beží vaša hriankovač, vykonávajú jednu úlohu naraz, stolové počítače, smartfóny a sálové počítače majú niekoľko procesov, ktoré fungujú súčasne. Počítač to riadi systémovými prerušeniami, mechanizmom, ktorým jeden program dočasne získa prednosť pred ostatnými. Centrálna procesorová jednotka umožňuje rôzne druhy prerušení na základe vopred určenej hierarchie úloh.

Viacero programov

Moderný počítač, smartfón alebo server má v pamäti niekoľko programov, hoci CPU beží v danom momente len niekoľko; väčšina je nečinná. Programy zahŕňajú aplikácie ako váš textový procesor, tabuľkový procesor a e-mail, pomocné funkcie ako napr pamäťové monitory a zaraďovače tlače a programy, ktoré spravujú sieťovú kartu, klávesnicu a počítačovú sieť reproduktory. Keď dôležitý program potrebuje servis, preruší CPU, čo zastaví ďalšiu prebiehajúcu prácu, aby sa postaral o lisovaciu úlohu. CPU obsluhuje prerušenie iba vtedy, ak má prednosť pred inými úlohami.

Video dňa

Hardvérové ​​prerušenia

Pevné disky, sieťové karty, tlačiarne a ďalšie zariadenia vydávajú hardvérové ​​prerušenia, aby upútali pozornosť procesora. Napríklad program požaduje údaje z pevného disku; hoci táto úloha trvá asi 10 milisekúnd, je to dlhý čas pre CPU, ktorý medzitým vykonáva inú prácu. Keď pevný disk nájde údaje, vydá hardvérové ​​prerušenie, čím povie CPU, aby dočasne zastavil svoju činnosť a doručil údaje žiadajúcemu programu.

Softvérové ​​prerušenia

Programy vydávajú softvérové ​​prerušenia na spracovanie špeciálnych požiadaviek prostredníctvom operačného systému počítača. Napríklad v textovom editore chcete vložiť dátum do nadpisu stránky. Textový procesor vydá softvérové ​​prerušenie a vyžiada si dátum od systému Microsoft Windows. Textový procesor krátko počká, kým Windows načíta dátum zo systémového kalendára. Keď je dátum pripravený, systém Windows vráti kontrolu do textového procesora. Softvérové ​​prerušenia majú relatívne nízku prioritu. ak pri získavaní dátumu dostane CPU požiadavku z pevného disku, CPU najskôr obsluhuje prerušenie pevného disku a potom dokončí získavanie dátumu.

CPU pasce

Operačný systém si pre núdzové situácie vyhradzuje niekoľko prerušení s veľmi vysokou prioritou. Napríklad sa poškodia údaje programu, čo spôsobí jeho zlyhanie. Operačný systém vydá CPU pascu, ktorá zastaví program a zobrazí varovnú správu na obrazovke, ktorá vám dá vedieť, čo sa stalo. V extrémnejších prípadoch samotný operačný systém spôsobuje vážny problém. Vydá ďalšiu CPU pascu, ktorá zobrazí diagnostickú správu a zastaví celé spracovanie.