[컴퓨터 구조] 인터럽트 (Interrupt)

 

★KEYWORD★
프로세스 실행 도중 예기치 않은 상황이 발생할 때 상황을 처리하고 실행 중인 작업으로 복귀하는 것 / 외부 인터럽트 / 내부 인터럽트 / 끼어들기 / 가로막기

 

인터럽트란 프로세스 실행 도중 예기치 않은 상황이 발생할 때 발생한 상황을 처리한 후 실행 중인 작업으로 복귀하는 것을 말한다. 인터럽의 종류는 외부 인터럽트, 내부 인터럽트, 소프트웨어 인터럽트로 나뉜다.

 

대부분의 컴퓨터는 한 개의 CPU를 사용하므로 한 순간에는 하나의 일 밖에 처리할 수 없기 때문에 어떤 일을 처리하는 도중에 우선 순위가 급한 일을 처리할 필요가 있을 때 대처할 수 있는 방안이 필요하다. 예를 들면, 키보드의 키를 하나 누르면, 눌려진 키 코드 값이 키보드 버퍼에 입력된 후 CPU에 인터럽트가 걸린다. 그럼 현재 처리하던 작업에 대한 정보를 수집하여 저장한 뒤에 인터럽트 서비스 루틴(Interrupt Service Routine)을 수행한다.(이 경우에는 키보드 버퍼에 있는 키 코드 값을 가져가는 일을 한다.) 이렇게 인터럽트 처리를 마친 후에는 다시 이전에 처리하던 작업으로 돌아간다.

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과정

1. 기존의 작업을 처리하던 도중, 인터럽트가 발생하면
2. 현재 컴퓨터가 처리하는 일을 중지하고 현재의 컴퓨터의 상태(CPU 내부의 레지스터, 메인 메모리 내용 등을)를 저장한다.
3. 해당하는 인터럽트를 처리해주기 위한 인터럽트 서비스 루틴을 처리한다.
4. 인터럽트 처리 이후 저장되었던 이전 작업의 상태를 복구하고 이전 작업 수행을 재개한다.

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종류

- 외부 인터럽트: 입출력 장치, 타이밍 장치, 전원 등의 외부적인 요인에 의해서 발생하는 인터럽트

• 전원 이상 인터럽트: 정전이나 전원이 이상이 있는 경우
• 기계 고장 인터럽트: CPU등의 기능적인 동작 오류가 발생한 경우
• 입출력 인터럽트(I/O Interrupt): 입출력의 종료 등의 이유로 CPU의 수행을 요청하는 인터럽트.

 

- 내부 인터럽트: 잘못된 명령이나 데이터를 사용할 때 발생하는 인터럽트

• 0으로 나누는 경우
• 오버플로우 또는 언더플로우가 발생한 경우
• 프로그램 상의 오류
• 프로그램에서 함수 등 명령어를 잘못 사용한 경우
• 예외를 처리하던 중 또 다른 예외가 발생할 경우, Double Fault이라고 부른다.
• Double Fault가 발생하여 이를 처리하는 중에 또 다른 예외가 발생할 경우, Triple Fault라고 부르며 이 경우 CPU Reset가 발생한다.
• 소프트웨어 인터럽트: CPU가 인스트럭션을 수행하는 도중에 일어나는 인터럽트

 

 

출처: 위키백과, 나무위키