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인터럽트(Interrupt)

프로그램을 실행하는 도중에 예기치 않은 상황이 발생할 경우 현재 실행 중인 작업을 즉시 중단하고,

우선순위 연선이나, 입출력 등을 포함하여 발생된 상황을 우선 처리한 후 실행 중이던 작업으로 복귀하여 계속 처리하는 것

외부/내부 인터럽트는 CPU의 하드웨어 신호에 의해 발생되며, 소프트웨어 인터럽트는 명령어의 수행에 의해 발생한다.

외부 인터럽트

입출력 장치, 타이밍 장치, 전원 등 외부적인 요인으로 발생

전원 이상, 기계 착오, 외부 신호, 입출력

내부 인터럽트

Trap이라고 부르며, 잘못된 명령이나 데이터를 사용할 때 발생

0으로 나누기가 발생, 오버플로우, 명령어를 잘못 사용한 경우 (Exception)

소프트웨어 인터럽트

프로그램 처리 중 명령의 요청에 의해 발생한 것 (SVC 인터럽트)

소프트웨어 이용 중에 다른 프로세스를 실행시키면 시분할 처리를 위해 자원 할당 동작이 수행된다.

인터럽트 발생 처리 과정

  1. 주 프로그램이 실행되다가 인터럽트 발생

  2. 수행중인 프로그램 잠시 중시, 상태 레지스터, PC등 스택에 잠시 저장한다.

  3. 인터럽트 서비스 루틴으로 간다.

만약 인터럽트 기능이 없다면 컨트롤러는 특정한 일을 할 시기를 알기위해 체크를 계속 해야한다(폴링)

그래서 컨트롤러가 입력을 받아드리는 방법엔 두가지가 있다.

폴링 방식

사용자가 명령어를 사용해 입력 핀의 값을 계속 읽어 변화를 알아내는 방식

인터럽트 요청 플래그를 차례로 비교하여 우선순위가 가장 높은 인터럽트 자원을 찾아,

이에 맞는 인터럽트 서비스 루틴을 수행한다. (하드웨어에 비해 속도 느림)

인터럽트 방식

MCU 자체가 하드웨적으로 변화를 체크하여 변화 시에만 일정한 동작을 하는 방식

병렬 우선순위 부여 Daisy Chain

인터럽트 방식은 하드웨어로 지원을 받아야 하는 제약이 있지만, 폴링에 비해 신속하게 대응하는 것이 가능하다

그래서 실시간 대응이 필요할때는 필수적인 기능

결론

인터럽트는 발생시기를 예측하기 힘든 경우에 컨트롤러가 가장 빠르게 대응할 수 있는 방법이다.

출처 : https://github.com/gyoogle/tech-interview-for-developer/blob/master/Computer%20Science/Operating%20System/Interrupt.md

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