[운영체제] 인터럽트

1. 인터럽트 (Interrupt) 

1.1. 인터럽트란? 

프로그램을 실행하는 도중에 예기치 않은 상황이 발생할 경우 실행 중인 작업을 중단하고, 상황을 처리한 후 실행 중이던 작업으로 복귀하여 마저 처리하는 것. 즉, 지금보다 중요한 일이 발생하면 그 일을 먼저 처리하는 것 

1.2. 외부 인터럽트 

1. CPU의 하드웨어 신호에 의해 발생 
2. 입출력 장치, 타이밍 자치, 전원 등 외부적 요인에 발생 
3. 전원 이상, 기계 착오, 외부 신호, 입출력 

1.3. 내부 인터럽트

1. CPU의 하드웨어 신호에 의해 발생 
2. Trap이라 부르며, 잘못된 명령이나 잘못된 데이터를 사용할 때 발생
3. 0으로 나누기, 오버플로우, Exception.. 

1.4. SW 인터럽트

1. 명령어의 수행에 의해 발생 
2. 사용자가 프로그램을 실행시킬 때 발생 
3. SW이용 중에 다른 프로세스를 실행시키면 시분할 처리를 위해 자원 할당 동작이 수행  

2. 인터럽트 발생 처리 과정 

1. 프로그램 실행 중 인터럽트 발생! 
2. 수행 중인 프로그램 중지 후, 인터럽트 원인 파악
3. 상태 레지스터와 PC 등을 스택에 저장 
4. 인터럽트 서비스 루틴으로 분기, 처리 루틴을 수행하고 중지시킨 프로그램을 이어서 실행   

2.1. 인터럽트 우선순위 판별 방법 

CPU에 연결되어 있는 여러 장치에서 동시에 하나 이상의 인터럽트 발생시 먼저 서비스 장치를 결정하기 위하여 사용한다.

2.2. 폴링 방식 

1. 소프트웨어로 변화를 체크할 수 있는 방법이다.
2. 만약 인터럽트가 없다면, 컨트롤러는 어떤 특정한 일을 할 시기를 알기 위해 계속 반복적으로 체크 해야함 
3. 사용자가 명령어를 사용해 입력 핀의 값을 주기적으로 읽어 변화를 알아내는 방식 
4. 인터럽트 요청 플래그를 차례로 비교하여 우선순위가 가장 높은 인터럽트 자원을 찾아 이에 맞는 인터럽트 서비스 루틴 수행 

2.3. 인터럽트 방식 

1. MCU 자체가 하드웨어적으로 변화를 체크하여 변화 시에만 일정 동작 수행 
2. 발생시기를 예측할 수 없을 때 컨트롤러가 가장 빨리 반응할 수 있는 방법 
3. 인터럽트 방식은 HW 지원을 받아야 하는 제약이 존재 
4. Daisy Chain, 병렬 우선순위 부여 

2.4. 인터럽트 방식 : 데이지 체인

하드웨어적으로 인터럽트 우선순위를 판별하는 방법으로 직렬 우선순위 부여 방식이다. 인터럽트가 발생하는 모든 장치를 한개의 회선에 직렬로 연결하여, 우선순위 높은 순서대로 장치를 연결하는 방식이다.

 

 

Reference

https://blog.naver.com/ann_arbor/221356496580

Polling과 인터럽트의 잘못 설명된 예

https://blog.naver.com/yeonsu1936/221524810825

인터럽트 처리 과정

 

https://github.com/gyoogle

gyoogle - Overview