인터럽트(Interrupt) - 내용 수정 필요

 

인터럽트(Interrupt)

---

CPU가 프로그램을 실행하고 있을 때, 예기치 않은 상황이 발생하여 처리가 필요할 경우에 CPU에게 알려 처리할 수 있도록 하는 것이다.

• 인터럽트는 하드웨어 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트로 나뉜다.

하드웨어 인터럽트(=외부 인터럽트)

• 하드웨어가 발생시키는 인터럽트이다.
• CPU 외부의 디스크 컨트롤러나 주변장치가 운영체제의 처리를 요청하는 것을 말한다.

소프트웨어 인터럽트(=내부 인터럽트)

• 소프트웨어가 발생시키는 인터럽트이다.
• Trap이라고도 불린다.

 

 

인터럽트 종류와 우선순위

---

• 파란색은 하드웨어 인터럽트, 녹색은 소프트웨어 인터럽트에 해당한다.
• 위에서 아래로 갈수록 우선순위가 낮아진다.
• 하드웨어 인터럽트가 소프트웨어 인터럽트보다 우선 순위가 높다.

 

 

인터럽트 동작 방식

---

간단한 설명

1. 인터럽트 요청
2. 프로그램 실행 중단: 현재 실행중이던 Micro operation 까지 수행한다.
3. 현재의 프로그램 상태 보존: PCB(Process Control Block), PC(Program Counter) 등
4. 인터럽트 처리루틴 실행 : 인터럽트를 요청한 장치를 식별한다.
5. 인터럽트 서비스 루틴 실행
   • 인터럽트 원인을 파악하고 실질적인 작업을 수행한다. 처리기 레지스터 상태를 보존한다.
   • 서비스루틴 수행 중 우선순위가 더 높은 인터럽트가 발생하면 또 재귀적으로 1~5를 수행한다.
   • 인터럽트 서비스 루틴을 실행할 때 인터럽트 플래그(IF)를 0으로 하면 인터럽트 발생을 방지할 수 있다.
6. 상태복구 : 인터럽트 발생 시 저장해둔 PC(Program counter)를 다시 복구한다.
7. 중단된 프로그램 실행 재개: PCB의 값을 이용하여 이전에 수행중이던 프로그램을 재개한다.

자세한 설명

1. 현재 진행 중인 기계어 코드를 완료한다.
2. 인터럽트 가능 플래그(IE)와 인터럽트 요청 신호(INTR)을 비교하여 실행 가능한 지 확인한다.
   • 실행이 가능하지 않다면 인터럽트를 무시하고, 가능하다면 인터럽트 요청을 제어 장치에 전달한다.
3. 제어 장치는 현재 실행 중인 프로그램의 위치(PC), 레지스터 상태 등을 스택에 저장한다.
4. 프로그램이 동작을 멈추면 커널 모드로 진입한다.
5. 인터럽트 벡터(IV)에서 인터럽트 서비스 루틴(ISR)의 주소를 찾는다.
6. ISR을 실행시켜 인터럽트를 처리한다.
7. 처리가 끝나면, ISR의 반환 값과 함께 스택에 저장 했던 프로그램 상태를 복구하고 프로그램을 다시 실행한다.

 

 

관련 용어

---

인터럽트 서비스 루틴(ISR, Interrupt Service Routine)

• 인터럽트 핸들러(Interrupt Handler)라고도 불린다.
• 실제 인터럽트를 처리하는 기계어 코드 루틴이다.
• 운영체제의 코드 영역에는 인터럽트별로 처리해야할 내용이 이미 프로그래밍 되어 있다.

인터럽트 벡터(IV, Interrupt Vector)

• 운영체제에 따라 인터럽트가 발생했을 때 ISR의 주소를 모아둔 테이블

 

 

Polling(폴링) vs Interrupt(인터럽트)

---

 

 

참고

---

IT위키

[OS] Interrupt 인터럽트란?