Шта су системски прекиди?

Иако неки рачунари, као што је онај који покреће вашу тостер рерну, обављају један по један задатак, десктоп рачунари, паметни телефони и мејнфрејмови имају неколико процеса који раде истовремено. Рачунар управља овим путем системских прекида, механизма помоћу којег један програм привремено добија приоритет над другима. Централна процесорска јединица дозвољава различите врсте прекида на основу унапред одређене хијерархије задатака.

Савремени рачунар, паметни телефон или сервер држи неколико програма у меморији, иако ЦПУ у сваком тренутку ради само неколико програма; већина је беспослена. Програми укључују апликације као што су ваш програм за обраду текста, табела и е-пошта, услужне функције као што су монитори меморије и спулери за штампање, као и програми који управљају мрежном картицом, тастатуром и звучника. Када је важном програму потребна услуга, он даје прекид ЦПУ-у, који зауставља други рад у току да би се побринуо за хитан задатак. ЦПУ сервисира прекид само ако има приоритет над другим задацима.

Чврсти дискови, мрежне картице, штампачи и други уређаји изазивају хардверске прекиде да би привукли пажњу ЦПУ-а. На пример, програм захтева податке са чврстог диска; иако овај задатак траје око 10 милисекунди, ово је много времена за ЦПУ, који обавља друге послове у међувремену. Када чврсти диск пронађе податке, издаје хардверски прекид, говорећи ЦПУ-у да привремено заустави оно што ради и испоручи податке програму који захтева.

Програми издају софтверске прекиде за обраду посебних захтева преко оперативног система рачунара. На пример, у програму за обраду текста желите да налепите датум у наслов странице. Процесор текста даје софтверски прекид, захтевајући датум од Мицрософт Виндовс-а. Процесор текста накратко чека док Виндовс преузима датум из системског календара. Када је датум спреман, Виндовс враћа контролу процесору текста. Софтверски прекиди имају релативно низак приоритет. ако, док добија датум, ЦПУ добије захтев од чврстог диска, ЦПУ прво сервисира прекид чврстог диска, а затим завршава преузимање датума.

Оперативни систем резервише неколико прекида веома високог приоритета за хитне случајеве. На пример, подаци програма постају оштећени, што доводи до његовог пада. Оперативни систем издаје ЦПУ замку која зауставља програм и приказује поруку упозорења на екрану, обавештавајући вас шта се догодило. У екстремнијим случајевима, сам оперативни систем развија озбиљан проблем. Издаје још једну ЦПУ замку која приказује дијагностичку поруку и зауставља сву обраду.