Operation System - 3. 인터럽트 편

인터럽트

어떤 신호가 들어왔을 때 CPU를 잠시 정지시키는 것을 말하는 것으로, IO 디바이스로 인한 인터럽트, 산술 연산에서의 인터럽트, 프로세스 오류 등으로 발생하는 등 다양한 원인으로 발생합니다.

인터럽트가 발생하면 인터럽트 벡터로 이동하여 인터럽트 핸들로 함수가 실행됩니다. 인터럽트 간에는 우선순위가 있기 때문에, 이 우선순위에 따라 실행됩니다.

종류로는 하드웨어 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트로 나뉩니다.

• 인터럽트 핸들러 함수 : 인터럽트가 발생했을 때, 이를 핸들링하기 위한 함수. 커널 내부의 IRQ를 통해 호출되고 request_irq()를 통해 인터럽트 핸들러 함수를 등록할 수 있습니다.

인터럽트 우선순위

1. 전원 공급 이상
2. CPU의 기계적인 오류
3. 외부 신호에 의한 인터럽트
4. 입출력 전송 요청 및 전송 완료, 전송 오류
5. 명령어 오류
6. 프로그램 검사
7. 슈퍼바이저 호출(SVC)

우선 순위를 판별하는 방법으로 폴링과 데이지 체인 방식이 있습니다.

폴링
소프트웨어적으로 인터럽트 우선 순위를 판별하는 방식으로, 우선 순위 변경이 용이하고 회록 간단하고 융통성이 있다는 장점이 있습니다. 그렇지만 인터럽트가 많다면 반응 시간이 느리다는 단점이 있습니다.

데이지 체인
하드웨어적으로 인터럽트 우선 순위를 판별하는 방식으로, 직렬 우선순위 방식을 사용합니다. 인터럽트가 발생하는 모든 장치를 한 개의 회선으로 직렬로 연결하며, 우선 순위에 따라 연결합니다. 이 때, 우선 순위가 높은 장치를 맨 앞에 위치합니다.

하드웨어 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트

하드웨어 인터럽트
IO 디바이스에서 발생하는 인터럽트를 말합니다. 인터럽트 라인이 설계된 이후 순차적인 인터럽트 실행을 중지하고, 운영체제에 시스템콜을 요청하여 원하는 디바이스에 있는 작은 로컬 버퍼에 접근하여 수행합니다.

소프트웨어 인터럽트

트랩이라고도 하며, 프로세스 오류 등으로 프로세스가 시스템콜을 호출할 때 발동하는 인터럽트입니다.